JP2024511249A - トリアリールボラン触媒及び前記触媒を使用するエステル及びラクトンの選択的ヒドロシリル化のための方法 - Google Patents

トリアリールボラン触媒及び前記触媒を使用するエステル及びラクトンの選択的ヒドロシリル化のための方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、新規トリアリールボラン型触媒の存在下で、還元剤としてシラン、好ましくはトリエチルシラン(TESH)又は1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS)を使用して、加水分解時にアルデヒドを与える、エステル又はラクトンのシリルアセタールへの部分還元のための触媒プロセスに関する。より具体的には、本発明は、式(I)の新規なトリアリールボラン型触媒化合物に関し、エステル又はラクトンのシリルアセタールへの部分還元に適用することができる。式中、R1、R’1、R5、R’5及びR6は、小さな立体的要求を有する基であり、R10は、大きな立体的な要求を有する基である。本発明はまた、アルデヒド又はラクトールの調製方法であって、前記方法が、以下の工程:i)エステル又はラクトンを、式(I)の化合物の存在下でシランと反応させて、シリルアセタールを得る工程と、ii)得られたシリルアセタールを、酸性又はフッ化物含有試薬で加水分解して、アルデヒド又はラクトールを形成する工程と、iii)場合により、得られたアルデヒド又はラクトールを分離し、精製する工程と、を含む方法に関する。【化1】JPEG2024511249000113.jpg6764

Description

本発明は、新規トリアリールボラン型触媒の存在下で、還元剤としてシラン、例えばトリエチルシラン(TESH)を使用して、加水分解時にアルデヒド又はラクトールを与える、エステル又はラクトンのシリルアセタールへの部分還元のための触媒プロセスに関する。
より具体的には、本発明は、エステル又はラクトンのシリルアセタールへの部分還元に適用することができる式(I)の新規なトリアリールボラン型触媒化合物(下記参照)に関する。本発明はまた、アルデヒド又はラクトールの調製方法であって、前記方法が、以下の工程:i)エステル又はラクトンを、式(I)の化合物の存在下でシランと反応させて、シリルアセタールを得る工程と、ii)得られたシリルアセタールを、酸性又はフッ化物含有試薬で加水分解して、アルデヒド又はラクトールを形成する工程と、iii)場合により、得られたアルデヒド又はラクトールを分離し、精製する工程と、を含む方法に関する。
アルデヒド及びラクトールは、香粧品産業/農薬化学において有用な製品であるが、特に製薬産業において、ファインケミカルの調製のための重要な中間体でもある。エステル及びラクトンは、容易に入手可能であり、比較的安価な出発物質であるため、エステル官能基の対応するアルデヒドへの選択的還元は、有機化学における基本的な反応の1つであり、多くの化学プロセスで使用されている。アルコールへの過還元を回避するために、反応はアセタール中間体で停止すべきであり、すなわちシランの反応は、C=O官能基でのみ起こるべきである。これまで、水素化物還元剤、例えば水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL-H)又は水素化リチウムトリ-tert-ブトキシアルミニウムが専ら使用されていた。これらの試薬の使用は、アルコールへの過還元を最小限に抑えるために低温で反応を行う必要があるため、費用がかかる。更に、それらは、高い可燃性、極めて可燃性のガスを放出する水との激しい反応、空気中での自発的な可燃性、及び困難な後処理手順の欠点を示している。それにもかかわらず、これらの2つの試薬を用いてアルコールへの過還元を回避することができない場合、必要なアルデヒドを得るために間接的な二段階プロトコルが使用される:エステルのアルコールへの過還元、それに続くアルコールのアルデヒドへの選択的酸化[Dess, D. B.; Martin, J. C. (1983), “Readily accessible 12-I-5 oxidant for the conversion of primary and secondary alcohols to aldehydes and ketones” J. Org. Chem. 48, 4155; Omura, K.; Swern, D. (1978), “Oxidation of alcohols by ’activated’ dimethyl sulfoxide. A preparative, steric and mechanistic study” Tetrahedron. 34, 1651; Barriga, S. (2001), “2,2,6,6-Tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO)” Synlett 563; Montanari, F.; Quici, S.; Henry-Riyad, H.; Tidwell, T. T. (2005), “2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-oxyl” Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons]。この間接的なアプローチは、多くの場合、唯一の選択肢であるが、レドックス経済性が乏しい結果として経済的であるとはほど遠い。
非触媒プロセスに加えて、エステルのアルデヒドへの触媒還元も知られている。したがって、いくつかの刊行物は、金属及び更にはいくつかの非金属触媒と共に、エステル基質のための代替還元剤としてのシランの使用を記載している。これらの種類の還元のための好ましいシランは、トリフェニルシラン(PhSiH)、ジエチルシラン(EtSiH)又はトリエチルシラン(EtSiH)である。
Piersら[Parks, D. J.; Blackwell, J. M.; Piers, W. E. (2000), “Studies on the Mechanism of B(C-Catalyzed Hydrosilation of Carbonyl Functions” J. Org. Chem. 65, 3090]は、PhSiH及び非金属触媒であるトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランB(Cによるエステルのシリルアセタールへの還元を報告した。このプロセスは、様々な基質に使用することができるが、これらの反応は、シリルエーテル及びアルカンへの実質的な過還元(5~30%)を伴っていた。日本特許出願番号第2016084310号(Kazumasa)は、シラン還元剤及びB、Al又はTiルイス酸からなる系を使用して、α-フッ素化エステルをフッ素化シリルアセタールに還元するための、同様の方法を記載している。好ましい触媒の中でも、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランB(Cが、特許された方法において使用される。このような触媒は、基質に対して少なくとも1mol%で、α-フッ素化エステルのシリルアセタールへの選択的かつ部分的な還元に適していると言われている。重要なことに、このプロセスは、α位に電子求引性置換基を有するエステルに限定される。
エステル官能性の部分還元のための触媒としてのBAC’型(すなわち下記)トリアリールボラン、すなわちメシチルビス(パーフルオロフェニル)ボラン(Mes(F5)2ボラン)の使用は、Fegyvernekiの博士論文[D. Fegyverneki (2018), “Szililvegyuletek atalakitasa triaril-boran Lewis-savakkal” doctoral dissertation, Eotvos Lorand University]に報告されている。それぞれの方法は、5mol%の触媒及び1当量のトリエチルシラン(EtSiH)を還元剤として使用して、複数のエステル基質に対するボラン媒介ヒドロシリル化の能力を実証し、31~99%の収率を達成した。得られたシリルアセタールを、更にアルデヒドに変換し、50~81%の収率を得た。有望な結果にもかかわらず、報告されたMes(F5)2ボラン触媒は、本発明で提示される新規な触媒の有利な構造的、電子的及び立体的特性を欠いている。結果として、より高い触媒負荷及びより長い反応時間が必要とされ、本発明による触媒を適用するプロセスと比較して、より低い収率を達成することができた。これは、表1に見られる比較研究でも裏付けられた:同じ反応条件下でMes(F5)2ボランを使用した場合、本発明で提示された触媒によって得られた結果(85%超)と比較して、有意に低い収率(3.4%)が検出された(例えば、項目6を参照)。
シリルアセタール[Motoyama Y et al. (2018), “Catalytic Silane-Reduction of Carboxylic Esters and Lactones: Selective Synthetic Methods to Aldehydes, Lactols, and ethers via Silyl Acetyl Intermediates” Chemistry Select, 3, 2958; Sortais B. and Darcel C. et al (2013), “Selective Reduction of Esters to Aldehydes under the Catalysis of Well-Defined NHC-Iron Complexes” Angew. Chem. Int. Ed. 52, 8045; Wei. D and Sortais J. B. (2020), “Manganese and Rhenium-catalyzed Selective Reduction of Esters to Aldehydes with Hydrosilanes” Chem. Commun, 56,11617-11620]へのエステルの選択的還元を行うことが知られている数少ない金属ベースの触媒又は触媒系の中で、Cheng及びBrookhart[Cheng, C. and Brookhart, M. (2012), “Efficient Reduction of Esters to Aldehydes through Iridium-Catalyzed Hydrosilylation” Angew. Chem. Int. Ed. 51, 9422.]によって開発されたIr触媒系手順を、ここで引用すべきである。他の金属ベースの触媒系と比較して、この系は、0.1~0.5mol%程度の少量の触媒、及び還元剤EtSiHを必要とする。しかし、この方法は、有毒で高価な触媒を使用しており、更に、オレフィン性官能基を有するエステル基質は報告されていない。
エステル又はラクトン官能基を有する基質の部分還元のための試薬及びプロセスは、当技術分野で公知であるにもかかわらず、エステル基を含有する基質からアルデヒド又はラクトールを製造するための、代替の工業的に許容され得る試薬及びプロセスが、依然として必要とされている。この目的に特に適しているのは、エステル官能基を含有し、穏やかな実験条件(約25~50℃の温度、周aaaaaa囲雰囲気、すなわち酸素及び湿度を排除しない)の使用を可能にする分子について、低い触媒負荷、高い転化率及び高い化学選択性でプロセスを進行させることを可能にする代替触媒である。
一般式(I)の範囲内にあるが、異なる有用性を有する化合物は、ほとんど知られていない。これらの化合物は、請求項1の末尾のいわゆる「放棄/但し書き」部分によって除外される。除外される化合物は、以下の先行技術文献に記載されている。
Kosterら[Koster et al. (1963), “Umwandlungen bororganischer Verbindungen in der Hitze” Angew. Chem., 75, 1079-1090]の研究では、o-ビフェニリルアリール基を有するトリアリールボランの合成が開示されている。しかしながら、この化合物は、有機反応における触媒としての使用を考慮せずに、9-ボラフルオレンの合成のための中間体としてのみ使用される。
国際公開第2019/004172号では、置換基としてo-トリルアリール基を有するBAC型ボランが提示されている。この化合物は、その後、シロキサンをアルコールと反応させることによるオルガノキシシロキサンの製造における触媒として、使用される。しかしながら、この反応性は、エステル部分及びラクトン部分の部分還元のための触媒としてのボラン化合物の、潜在的な使用についての手がかりを与えない。
更に、類似の構造を有する化合物が以下の論文に開示されている:Liting Liら(2000)「Bis(Pentafluorophenyl)(2-perfluorobiphenylyl)borane.A New Perfluoroarylborane Cocatalyst for Single-Site Olefin Polymerization」Organometallics,19,3332-3337、2-パーフルオロビフェニリル基を参照されたい(ホウ素原子に対するオルト基の一方は小さな基(F)であり、他方のオルト基は大きな基(ペンタフルオロフェニル)である)。しかしながら、この化合物は、オレフィン重合における触媒としてのみ適用され、エステル及びラクトンのアルデヒド及びラクトールへの還元における特定の触媒として適用することができるという示唆は、この論文にはない。また、大きなオルト置換基としてメチル基を有する同様のボランは、Zieglerら[Ziegler et al. (2005), “Possible Thermal Decomposition Routes in [MeB(C[LTiMe] as Deactivation Pathways in Olefin Polymerization Catalysis: A Combined Density Functional Theory and Molecular Mechanics Investigation” Organometallics, 24, 2076-2085]の研究に提示されているが、B(C触媒オレフィン重合の熱分解副生物としてのみ提示されている。これらの参照された研究及びそれぞれのボランの両方は、レビュー記事Melenら(2020)「Halogenated triarylboranes:synthesis,properties and applications in catalysis」Chem.Soc.Rev.,49,1706-1725で見つけることができる。エステル及びラクトンのヒドロシリル化のための触媒としてこれらのボランを使用する可能性についても、ここでは手がかりは与えられていない。
中国特許第111574543号明細書は、大きなオルト置換基として塩素を有するBAA’C型(以下参照)ボランを提示している。しかしながら、それぞれのボランは、有機エレクトロルミネセンスデバイスに使用することができるより大きな多環式化合物の構築のための出発物質としてのみ使用される。特許の範囲は、触媒としてのトリアリールボランの使用に関するものではない。
国際公開第2019/055727号では、2つのBAC型ボランが提示されており、それらの大きなオルト置換基はそれぞれCl基及びCF基である。これらの化合物を、ポリエーテルポリオールの製造のためのルイス酸性重合触媒として使用した。この文献は、エステル及びラクトンの部分還元のためのそれらの可能な使用についてのヒントを何ら与えていない。
Bortoluzzi[J. Bortoluzzi (2018), “Biphenyles a chiralite axiale: vers la synthese de paires de Lewis frustrees pour la catalyse enantioselective” doctoral dissertation, Universite de Strasbourg]の博士論文では、BAC型ビフェニルボランのラセミ合成が提示されている。しかしながら、触媒ヒドロシリル化反応におけるこの化合物の潜在的な適用については、研究が行われなかった。
最後に、Hoshimotoら(2018)「Main-Group-Catalyzed Reductive Alkylation of Multiply Substituted Amines with Aldehydes Using H」J.Am.Chem.Soc.,140,7292-7300には、大きなオルト置換基としてCF基を有するトリアリールボランが、示されている。その後、この化合物を、水素ガスを還元剤として用いて、アミンの還元アルキル化のための触媒として使用した。重要なことに、本出願は、エステル及びラクトンの部分還元のための触媒としてのボランの潜在的な使用について、いかなる手がかりも与えない。
上記のように、本発明者らは、これらの文献のいずれにも、本発明の触媒の驚くべき効果及び特性に関するヒントが含まれていないことを強調する。特定の型の触媒反応におけるこれらの化合物の使用は、その触媒が異なる型の触媒反応にも適用され得るという可能性が低いことを強調することが重要である。
本発明によって解決される技術的課題は、エステル又はラクトンの選択的ヒドロシリル化のためのトリアリールボラン型触媒を提供することであり、エステル又はラクトンのヒドロシリル化における前記触媒の使用は、以下の特徴を有する:
a)低い触媒負荷、
b)高い転化率、
c)エステル官能基を含有する分子についての高い化学選択性、特に、オレフィン二重結合の位置又は立体化学を何ら改変することなく天然源からの不飽和脂肪酸のエステルを還元すること、
d)エステル及びラクトンのシリルエーテルへの低過還元;非常に低いため、粗生成物の精製が必要でないことが多い、
e)穏やかな操作条件。
本発明による発見
本発明者らの実験中、驚くべきことに、アリール基が特別な置換基パターンを有するそのようなトリアリールボラン型触媒によって上記の要求が達成され得ることを見出した。すなわち、2つのアリール基において、小さいサイズの基(例えば、H、D及びF原子)のみがオルト位にあるべきであり(オルト位はホウ素原子に結合する結合に関連する)、第3のアリール基において、オルト位の一方(例えば、H、D及びF原子)に同様の小さいサイズの基が存在し、他方(例えば、Cl、Br、I、SF、アルキル、アルケニル、環状アルキル、環状アルケニル、アリール又はヘテロアリール)(上記で定義されるようなオルト位)に大きいサイズの基(より大きな立体的要求を有する)が存在するべきである。他の置換基は二次的重要性を有するが、触媒分子の最適なルイス酸性度特性を確保する。特に、最適なルイス酸性度は、基質によって指示される範囲である。より塩基性の(酸素ルイス塩基性)エステル又はラクトンが還元される場合、高い選択性に達するために(過還元を抑制するために)より低いルイス酸性度が必要とされ、ルイス塩基性のより低いエステル(例えば、α-フッ素化、塩素化)が還元される場合、(Si-H結合活性化を促進するために)より高いルイス酸性度が必要とされる。
1.したがって、第1の態様では、本発明は、一般式(I)の化合物を提供する。

(式中、
Bは、ホウ素である;
A環及びA’環は、互いに独立して、アリール又はヘテロアリール基であり、
及びR’は、小さな立体的要求を有する基、好ましくはH、D及びFから独立して選択される;
及びR’は、小さな立体的要求を有する基、好ましくはH、D及びFから独立して選択される;
各R、R、R、R’、R’及びR’は、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から独立して選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
C環は、アリール基であり、
は、小さな立体的要求を有する基、好ましくはH、D及びFから選択される;
10は、大きな立体的要求を有する基、好ましくはCl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール及びSi(R15基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;R15基は、互いに独立して、以下の範囲:アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
、R及びRは、独立して、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されており、
但し、
~R、R’~R’及びR~RがFである場合、R10は、ペンタフルオロフェニル基又はメチル基ではない;
~R、R’~R’及びR~RがHである場合、R10は、フェニルではない;
~R、R’~R’がFであり、R~RがHである場合、R10は、メチルではない;
~R、R’、R’、R’、R’、R、R、RがHであり、R’及びRがBrである場合、R10は、Clではない;
、R、R’及びR’がHであり、R、R、R’及びR’がCFであり、R及びRがFであり、R及びRがHである場合、R10は、Clではない;
、R、R’及びR’がH、R、R、R2’、R4’、R及びRがCFである場合、R10は、Hではない;
、R、R、R、R1’2’、R4’及びR5’がF、R3’、R、R、R及びRがHであり、RがClである場合、R10は、2-Br-フェニルではない;
、R、R、R、R1’2’、R4’及びR5’がF、R3’、R、R、R、R及びRがHである場合、R10は、CFではない)
2.本発明の別の目的は、一般式(I)の化合物の使用である。

(式中、
Bは、ホウ素である;
A環及びA’環は、互いに独立して、アリール又はヘテロアリール基であり、
及びR’は、小さな立体的要求を有する基、好ましくはH、D及びFから独立して選択される;
及びR’は、小さな立体的要求を有する基、好ましくはH、D及びFから独立して選択される;
各R、R、R、R’、R’及びR’は、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から独立して選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
C環は、アリール基であり、
は、小さな立体的要求を有する基、好ましくはH、D及びFから選択される;
10は、大きな立体的要求を有する基、好ましくはCl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール及びSi(R15基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;R15基は、互いに独立して、以下の範囲:アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
、R及びRは、独立して、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
基質は、エステル基質又はラクトン基質中のカルボニル基の部分還元のための触媒として、場合により、非カルボニル共役オレフィン結合、非カルボニル共役アセチレン結合、エーテル、アミド及びハロゲン基からなる群から独立して選択される1つ以上の官能基を含有する)
3.本発明の好ましい実施形態では、上記ポイント1又は2の化合物が、一般式(Ia)によって特徴付けられ得る。

(式中
X環及びX’環は、フェニル基である;
及びR’は、独立して、H、D及びFからなる群から選択される;
及びR’は、独立して、H、D及びFからなる群から選択される;
各R、R、R、R’、R’及びR’は、H、D、F、Cl、Br、アルキル、シクロアルキル及びアリール基からなる群から独立して選択され、アルキル、シクロアルキル及びアリール基は、場合により置換される;
Y環は、フェニル基である;
は、H、D及びFからなる群から選択される;
10は、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル及びアリール基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル及びアリール基は、場合により置換されている;
、R及びRは、H、D、F、Cl、Br、アルキル及びシクロアルキル基からなる群から独立して選択され、アルキル及びシクロアルキル基は、場合により置換されている)
4.本発明の更に好ましい実施形態では、上記のポイント2及び3の化合物は、以下の置換基の意味を有する:
X環及びX’環は、フェニル基であり、各R、R’、R及びR’は、Fである;及び各R、R、R’、R’及びR’は、H及びFから独立して選択される;
Y環は、フェニル基であり、Rは、H及びFから選択される;R10は、Cl、Br、メチル及びペンタフルオロフェニル基から選択される;R、R及びRは、独立して、H及びFから選択される。
5.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント3又は4の化合物は、以下の置換基の意味を有する:
X及びX’が、ペンタフルオロフェニル、2,3,4,6-テトラフルオロフェニル、2,3,5,6-テトラフルオロフェニル、2,4,6-トリフルオロフェニル、2,3,6-トリフルオロフェニル及び2,6-ジフルオロフェニル基からなる群から独立して選択される。
6.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント3~5のいずれか1つの化合物は、以下の置換基の意味を有する:
Yは、2-クロロ-6-フルオロフェニル、2-ブロモ-6-フルオロフェニル及びパーフルオロ-1,1’-ビフェニル-2-イル基からなる群から選択される。
7.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント3~6のいずれか1つの化合物は、以下の群から選択される:
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3);
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5);
(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6);及び
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7);
パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物8)。
8.本発明のより好ましい実施形態では、上記ポイント7の化合物は、以下の群から選択される:
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3);
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,4,6トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4);
(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6)。
9.本発明の更なる目的は、エステル基質又はラクトン基質中のカルボニル基の部分還元によるアルデヒド又はラクトールの調製のための触媒方法であって、基質が、非カルボニル共役オレフィン結合、非カルボニル共役アセチレン結合、エーテル、アミド及びハロゲン基からなる群から独立して選択される1つ以上の官能基を場合により含有し、方法が、以下の工程:
a)前記エステル又はラクトン基質を、触媒量の先行請求項のいずれか一項に定義される式(I)の化合物の存在下で、シランと反応させて、シリルアセタールを形成させる工程と、
b)このようにして得られたシリルアセタールを、1つ以上の酸性又はフッ化物含有試薬で、加水分解して、アルデヒド又はラクトールを形成させる工程と、
c)場合により、得られたアルデヒド又はラクトールを分離し、精製する工程と、
を含む、方法である。
好ましい実施形態では、基質の官能基は、非カルボニル共役オレフィン結合、ハロゲン及びエーテル官能基の群から選択される。
ポイント2~7で言及された好ましい実施形態は、ポイント8及び9で論じられた対象の好ましい実施形態である。
10.更なる目的として、本発明は、一般式(II)の化合物を提供する。

(式中、
Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
Eは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、mは、2~12の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1~5の整数であり、(CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル若しくはトリフルオロメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1つ以上の置換基[例えば、1~5、又は1~4、又は1~3、又は1若しくは2つの置換基]で、場合により置換されていてもよい;
11は、トリアルキルシリル又はジアルキルシロキシシリル基であり、アルキル部分は、場合により置換されたC1-6アルキル基、好ましくはC1-4アルキル基である;
12は、場合により置換されたアルキル基、好ましくはC1-6アルキル基、好ましくはC1-3アルキル基である)
11.本発明の好ましい実施形態では、上記ポイント10の化合物は、以下の置換基の意味を有する:
Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
Eは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、mは2~10の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1~3の整数であり、((CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1~3個の置換基[例えば、1個又は2個の置換基]で、場合により置換されていてもよい;
11は、トリアルキルシリル又はジアルキルシロキシシリル基であり、アルキル部分は、C1-2アルキル基、好ましくはトリエチルシリルである;
12は、C1-3アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基である。
12.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント10又はポイント11の化合物が、以下の群から選択される:
(4-ブロモ-1-エトキシブトキシ)トリエチルシラン(例14)
(3-ブロモ-1-エトキシプロポキシ)トリエチルシラン(例15)
((5-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシラン(例16)
((6-ブロモ-1-エトキシヘキシル)オキシ)トリエチルシラン(例17)
(4-ブロモ-1-イソプロポキシブトキシ)トリエチルシラン(例18)
(2-(2-クロロエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシラン(例19)
(2-(2-ブロモエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシラン(例21)
(4-ブロモ-1-エトキシ-2-フルオロブトキシ)トリエチルシラン(例22)
((4-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシラン(例24)
(4-ブロモ-1-エトキシ-2,2-ジフルオロブトキシ)トリエチルシラン(例25)
(4-ブロモ-1-エトキシ-2-メチルブトキシ)トリエチルシラン(例26)。
13.更なる目的として、本発明は、一般式(III)の化合物を提供する。

(式中、
Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
Gは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、式中、mは2~12の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1~5の整数であり、(CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル若しくはトリフルオロメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1つ以上の置換基[例えば、1~5、又は1~4、又は1~3、又は1若しくは2つの置換基]で場合により置換されていてもよい;
13は、場合により置換されたアルキル基、好ましくはC1-6アルキル基、より好ましくはメチル基である;
14は、場合により置換されたアルキル基、好ましくはC1-6アルキル基、より好ましくはC1-3アルキル基である)
14.本発明の好ましい実施形態では、上記ポイント13の化合物は、以下の置換基の意味を有する:
Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
Gは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、mは2~10の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1~3の整数であり、((CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1~3個の置換基[例えば、1個又は2個の置換基]で、場合により置換されていてもよい;
13は、場合により置換されたアルキル基であり、好ましくはC1-3アルキル基、より好ましくはメチル基である;
14は、場合により置換されたアルキル基であり、好ましくはC1-3アルキル基、より好ましくはメチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基である。
15.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント13又は点14の化合物は、4,10-ビス(3-ブロモプロピル)-6,6,8,8-テトラメチル-3,5,7,9,11-ペンタオキサ-6,8-ジシラトリデカン(例27)である。
発明の詳細な説明
本発明者らの研究中に、本発明者らは、異なるフラストレートルイス対(FLP)ベースのボラン触媒(Stephan, D. W.; Erker, G. (2015) “Frustrated Lewis Pair Chemistry: Development and Perspectives” Angew. Chem. Int. Ed., 54, 6400)を使用したエステルのヒドロシリル化反応を調査した。メチル3-フェニルプロピオナートをモデル化合物として選択し、その還元を以下の反応スキームに従ってトリエチルシラン(TESH、好ましいシラン化合物)を用いて行った:
本方法の適用性の観点から、最も重要な副反応、すなわち、形成されたシリルアセタールの(関連するアルコールが加水分解によって形成される)シリルエーテルへの過還元を、以下の反応スキームに従って挙げることが重要である。
この副反応の抑制は、高い転化率及び収率を達成するのとほぼ同じくらい重要である。これは、アルコール副生成物の精製が長鎖不飽和脂肪酸由来の性フェロモンアルデヒドに対して扱いにくいため、特定のフェロモン合成において特に重要であり得る。アルコール不純物は、そのほとんどが行動拮抗薬として作用するので、関連性がある。例えば、Xuら(2016):「Olfactory perception and behavioral effects of sex pheromone gland components in Helicoverpa armigera and Helicoverpa assulta」Sci.Rep.6,22998。したがって、反応生成物中のアルコール含有量は、フェロモン用途における最終生成物において一定レベルを超えることはできない。したがって、過還元の抑制(好ましくはシリルアセタール形成に対してほぼ排他的な選択性を有する)は、経済的に重要な応用分野における重要な技術的特徴である。
本発明は、特別な電子的及び立体的特性を有する電子的に可能で特別に官能化されたボラン触媒の使用が、エステル及びラクトンのヒドロシリル化における反応性及び選択性をかなり高めたという驚くべき事実に基づいている。有利な電子的及び立体的特性は、特別な置換基パターンの結果であり、BAA’C型ボランでは、A及びA’アリール(好ましくはフェニル)基は、オルト位に小さいサイズの基(例えば、H、D及びF原子)のみを有するが、第3のアリール基(C、好ましくはフェニル)では、オルト位の1つに同様の小さいサイズの基(例えば、H、D及びF原子)及び他のオルト位(例えば、Cl、Br、I、SF、アルキル、アルケニル、環状アルキル、環状アルケニル基、アリール、ハロゲン化アリール(好ましくは、トリフルオロ-、テトラフルオロ-又はペンタフルオロ(すなわち、パーフルオロ-)フェニル、より好ましくはパーフルオロフェニル)又はヘテロアリール基、好ましくはCl、Br、I、トリフルオロ-、テトラフルオロフェニル又はパーフルオロフェニル又はメチル基、より好ましくはBr)(上で定義したようにオルト位)に大きいサイズの基(より大きな立体的要求を有する)がなければならない。大きな基は、Si(R15基であってもよく、R15基は、互いに独立して、以下の範囲から選択される:アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基、アルキル基、特にメチル基が好ましい。
ここで、理論的には、-OCF基は、フッ素原子の電子求引効果によってボランの酸性特性を弱めることなく、小さいサイズの基として挙動することもできることに言及する。
上述したように、他の置換基は二次的に重要であるが、それらはホウ素原子に対して必要なルイス酸性特性を保証すべきである。この理由から、それらのほとんどは、電子求引基、例えばF及び/又はCl原子でなければならない。全ての基が電子求引基(これも起こり得るが、過フッ素化環を参照されたい)ではない場合、残りの置換基は、例えば、H、D、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から選択することができ、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されており、好ましくはH、D、アルキル及びアリール、より好ましくはH及びアルキル、例えばHである。
有利な実施形態では、A及びA’アリール基は、等価な基、すなわち同じ置換パターンを有する基である(これらの化合物は、BAC型ボランとして署名することができる)。これらの対称性分子の合成ははるかに単純である(同じ試薬を2つの環の形成に使用することができるため)。しかし、A及びA’アリール基は、オルト位に実質的に同じ電子求引性及び立体パラメータを有しながら、異なる置換基パターンを有することが当業者によって解決され得るので、置換基の定義は、これらの明らかな等価物も包含すべきである。
ここで、本発明者らは、本発明者らの実験において、R及びR10オルト位又はBAC型置換パターンにおいて大きな立体的要求(例えば、Cl、Br又はメチル、下記の項目4及び9を参照のこと)を有する2つの大きなサイズの基を有するC’アリール基を有するBAC’型ボランが、エステル及びラクトン化合物の還元に使用される場合、低い活性及び/又は低い選択性を示すことを見出したことに言及する。先行技術に記載されているように、オルト位に小さいサイズのF置換基のみを有する系B(C(BA型触媒)は、本発明の触媒を適用する本発明の還元系とは対照的に、このような選択性で通常のエステル又はラクトンを還元することができない(下記の項目1を参照)。
本発明者らの実験の間に、本発明者らは、例の部分に記載されているプロセスに従って、顕著な数の触媒化合物を調製した。これらの方法は、BAC型ボランの調製のための当技術分野で公知の合成手順に基づく。最初に、最終ボランのCアリール基を有するボロン酸中間体を構築する。次いで、このボロン酸は、フッ化水素カリウムをフッ化物源として使用して、そのそれぞれのトリフルオロホウ酸カリウム塩に転化される。この反応は、一般に、周囲温度及び周囲圧力で、水-メタノール溶媒混合物中で行われる。得られたトリフルオロホウ酸塩は、それらのボロン酸前駆体と比較してはるかに安定であり、すなわち、より長い貯蔵寿命及びより高い空気及び水分安定性を有する。また、それらは、エーテル性溶媒(例えば、ジエチルエーテル又はテトラヒドロフラン、好ましくはジエチルエーテル)中でトリフルオロホウ酸塩を、Aアリール基を有する2当量のアリールグリニャール試薬と反応させて、それぞれのBACボランを形成することを含む、次の合成工程に必要な反応性を有する。反応温度は、広範囲の値の範囲内で変化することができ、一般に、-78℃~40℃の範囲、好ましくは0℃~30℃である。これらの反応で加えられる圧力は、一般に大気圧である。必要なグリニャール試薬は、当技術分野で公知のいくつかの手順によって、例えば、それぞれのハロゲン化アリールをマグネシウム金属と直接反応させることによって、ハロゲン-マグネシウム交換を行うためにハロゲン化アリールを転移グリニャール試薬(例えばイソプロピルマグネシウムクロリド)と反応させることによって、又は有機リチウム試薬(例えば、n-ブチルリチウム)を使用してそれぞれの芳香族化合物を脱プロトン化し、臭化マグネシウムで金属交換反応してグリニャール試薬を形成することによって、それぞれの芳香族化合物から調製することができる。ボラン合成の最終工程は、精製手順であり、精製手順は、トルエンへの溶媒交換、沈殿物の不活性濾過、トルエン濾液の真空蒸発、得られた残渣のペンタン又はヘキサン中での超音波処理、及び得られた懸濁液の不活性濾過を含み、結晶性粉末としてボランを得る。
以下の表1に見られるように、本発明者らは、メチル3-フェニルプロピオナートを、エステル基質として適用した反応において、調製した触媒化合物の有効性を試験した(以下の詳細を参照)。図から分かるように、項目1~9、13、及び14は、必要な置換基パターンを有さないため、有効ではなかった(低い転化率又は誤った選択性を伴う高い転化率、すなわち顕著な過還元を伴う高い転化率)。しかしながら、本発明による置換基パターンを有する項目10、11、12、15、16及び17は、良好な/許容し得る汚染プロファイルと共に、優れた転化率及び収率を示した。
ここで、本発明者らは、項目19及び20が、この試験反応において本当に良好な結果を示さなかった(収率が低かった)が、より弱いルイス酸性特性を有する触媒が必要とされるこのような還元において、成功して適用することができることに言及する(化合物5(項目19)を触媒として適用し、よりルイス塩基性のラクトン(すなわち、γ-ブチロラクトン)の還元において非常に良好な結果が得られた例12、又は化合物9(項目20)を触媒として使用し、還元剤としてより反応性の高いシラン(すなわち、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン)を使用しながらも、還元の選択性が維持された例28を参照のこと))。
更に、項目18は、この試験反応において悪い結果を示した(選択性は低かった)が、より強いルイス酸性特性を有する触媒が必要とされるこのような還元において、成功して適用することができる(この触媒化合物を適用し、弱ルイス塩基性エステル型基質、すなわちエチル2,2,2-トリフルオロアセタートの還元において、非常に良好な結果をもたらした例11を参照のこと)。
これらの例は、それらのルイス酸性度を必要なレベルに調整し、それを基質のルイス塩基性特性に適合させることができるので(一般的知識に基づいて、どの置換基が触媒及び基質のルイス酸性/塩基性特性を増加させ、どの置換基が減少させるかを知っている当業者)、本発明による触媒化合物の更なる利点を証明する。
表1の試験反応は、内部標準としてヘキサメチルベンゼン(HMB)を使用して定量的NMR測定によって監視した。特に、少量過剰の還元剤、例えばTESH(1.1当量)を使用して、より高い又は完全な転化率を確保し、試験反応において、調査した触媒系が基質を過剰に還元する傾向があるかどうかを明らかにした。また、使用された触媒負荷は、より短い反応時間を確保し、選択性の違いを示すために必要とされるよりも高かった(1mol%)。得られたスペクトルを用いて、以下の成分の、各成分の反応時間1時間後(項目16の場合は4時間)の反応混合物の組成を決定することに成功した:3-フェニルプロピオン酸メチル(エステル、出発物質、転化率の計算用)、トリエチルシラン(TESH、出発物質)、トリエチル-(1-メトキシ-3-フェニルプロポキシ)シラン(シリルアセタール、主生成物、生成物収率の計算のため)、トリエチル-(3-フェニルプロポキシ)シラン(シリルエーテル、過還元副生物、選択性を監視するため)及びトリエチルメトキシシラン(TESOMe、過還元副生物、選択性を監視するため)。TESOMeとシリルエーテルは、同じ反応工程で形成されるので、それらの量は同じでなければならない。それにもかかわらず、シリルエーテルは更なる反応に関与し得るので、これらの2つの成分を監視することは、反応の選択性/過還元に関する追加の情報も提供し得る。





本明細書で使用される場合、Dは重水素であり、これはHと同じ化学的特性を有する水素(H)の同位体であるため、分子の化学的性質を変えることなくHを置き換えることができる。明らかに、Dはまた、「少ない立体的要求を有する基」である。
本明細書で使用される場合、「アルキル」という用語は、単独で又は組み合わせて、1~20個、好ましくは1~8個、より好ましくは1~6個又は1~5個の炭素原子(すなわち、「C1-6」又は「C1-5」アルキル基)を含む直鎖(直鎖)又は分岐鎖アルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec-ブチル、t-ブチル及びペンチル基を意味する。特別な場合において、この語句は、1~4個又は1~3個又は1~2個の炭素原子(すなわち、「C1-4」又は「C1-3」又は「C1-2」アルキル基)を含むアルキル基に関する場合があり、メチルが好ましい実施形態である。
本明細書で使用される場合、「シクロアルキル」という用語は、環から水素原子を除去することによってC3-8、好ましくはC3-6シクロアルカンから誘導される基、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル及びシクロヘキシル基を意味する。
本明細書で使用される場合、「アルケニル」という用語は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を含み、直鎖(直線)又は分岐であってもよく、鎖中に2~20個、好ましくは2~10個、より好ましくは2~6個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基を意味する。分岐とは、メチル、エチル又はプロピルなどの1つ以上の低級アルキル基が直鎖アルケニル鎖に結合していることを意味する。適切なアルケニル基の非限定的な例としては、エテニル(ビニル)、プロペニル、n-ブテニル、3-メチルブタ-2-エニル及びn-ペンテニル基が挙げられる。
本明細書で使用される場合、「シクロアルケニル」という用語は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合(好ましくは1つの二重結合)、例えばシクロブテニル又はシクロペンテニル基を含むC3-8、好ましくはC4-6環状炭化水素基を意味する。
本明細書で使用される場合、「アリール」という用語は、単独で又は組み合わせて、6~14個の炭素原子、好ましくは6~10個の炭素原子、より好ましくは6個の炭素原子を含む芳香族単環式又は多環式環系から誘導される基、例えばフェニル、ナフチル又はアズレニル、特にフェニル基を意味する。
本明細書で使用される場合、「ヘテロアリール」という用語は、N、O及びS[すなわち、N(窒素)、O(酸素)又はS(硫黄)原子の群]からなる群から選択される1~3個のヘテロ原子を有する単環式又は二環式芳香環系(縮合二重環系)から誘導される基を意味し、他の環形成原子は炭素原子である。好ましい実施形態では、「ヘテロアリール」は、O及びSからなる群から選択される1~2個のヘテロ原子を有し、他の環形成原子が、炭素原子である二環式芳香族環系から誘導される基を意味し、例えば、ベンゾフラン及びチオフェンを参照されたい。
上述のアルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、そのような基の置換のために有機化学において通常適用される1つ以上の置換基[例えば、互いに独立して選択される1~5、又は1~4、又は1~3、又は1若しくは2つの置換基]で、場合により置換されていてもよい。そのため、置換基は、ハロゲン、場合により置換されたアルキル(より好ましくはメチル及びトリフルオロメチル)、場合により置換されたアルコキシ(より好ましくはメトキシ)、ヒドロキシル、アルコキシ、ハロアルキル、サルフェート、アミノ、アミド、アシルアミノ、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル基からなる群から独立して選択される1つ以上、好ましくは1~3つの置換基を有し、アルキル(より好ましくはメチル及びトリフルオロメチル)、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ(より好ましくは、場合によりハロゲンで置換されたメトキシ、例えばフルオロ)、特にハロゲン、アルキル及びアルコキシ、例えばハロゲンで場合により置換されたアルキル及びアルコキシが、より具体的な例である。
本発明の目的のために、「基質」という用語は、触媒の存在下でシランと反応させてシリルアセタールを得るエステル又はラクトン(環状エステルと見なすことができる)を意味するものとする。前記基質は、飽和又は不飽和エステル又はラクトンを含む。飽和及び不飽和エステルの非限定的な例は以下の通りである:アセタート、トリフルオロアセタート、プロピオナート、ブチラート、イソブチラート、ベンゾアート、ジヒドロシンナマート、シス-3-ヘキセノアート、10-ウンデシレナート、11-エイコセノアート、α-エレオステアラート、オレアート、リノレアート、天然の飽和及び不飽和脂肪酸のエステル、例えばフェロモン前駆体及びそれらの混合物。上記で引用した全てのエステルは、例えば、アルキル又はフェノールエステル、例えばC-C22、好ましくはC16-C20又はC1-6又はC1-4又はC1-2アルキルエステル(好ましくはメチル及びエチルエステル、例えば酢酸エチル、酪酸メチルなどを参照)であってもよく、これらは、場合により、例えばアリールによって、好ましくはフェニル(例えば、3-フェニルプロピオン酸エステル、好ましくはメチル3-フェニルプロピオン酸を参照のこと)によって置換されている。飽和及び不飽和ラクトンの非限定的な例は以下の通りである:ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン、デカラクトン、ドデカラクトン。
本発明で使用される場合、「シリルアセタール」という用語は、エステル又はラクトン基質のヒドロシリル化から生じる混合アセタールを意味する。形成された混合アセタールは、基質のカルボニル基とそれぞれのシランとのシリル化から生じるシロキシ基;及び基質のエステル部分又はラクトン部分のアルコキシ基に由来するアルコキシ基からなる。
上記のように、本発明による還元は、還元反応による影響を受けないだろう不飽和結合[1つ以上の非カルボニル共役オレフィン二重結合及び/又はアセチレン三重結合]、アルキル又はアリールエーテル、アミド及びハロゲン基などの異なる官能基を含み得る様々なエステル及びラクトン化合物に適用可能である。
本発明による触媒の顕著な特性は、植物油(例えば、桐油)及び動物油を形成するもののように、脂肪酸の天然トリグリセリド[例えば、12~24個の炭素原子、好ましくは16~22個の炭素原子、及び別の好ましい実施形態では、1~5個、好ましくは1~3個の二重結合を有する飽和又は不飽和脂肪酸]の還元を可能にすることである。異なる脂肪酸に由来する混合トリグリセリドの反応の過程で、オレフィン二重結合の位置又は立体化学のいかなる改変もなく、飽和及び不飽和天然アルデヒドを同時に得ることができる。これは、シス型立体配置を有するオレフィン結合に特に価値がある。
これらの基質が定義された立体化学(一般に、シス型であろう)を有する1つ以上のオレフィン基を含有する場合、本発明による還元後に得られる対応するアセタールは、同じ立体化学を有する。したがって、亜麻仁油のような、リノール酸及び/又はリノレン酸に富む油は、リノレイル及び/又はリノレニルアルデヒドに富む混合物に変換されるだろう。
天然に見出され、トリグリセリドではないが、不飽和脂肪酸及び一価不飽和アルコール[脂肪酸及びアルコールに由来する鎖は、互いに独立して、12~24個の炭素原子、好ましくは16~22個の炭素原子を有し、別の好ましい実施形態では、1~5個、好ましくは1~3個の二重結合を有する]のエステル、例えばホホバ油及びマッコウ鯨油もまた、エステル分子中に存在する二重結合の位置又は立体化学を何ら改変することなく、本発明に従って還元され得る。
本発明による方法では、多数のシランを使用することができる。このようなシランは、当業者に公知であり、本発明による方法においてエステル又はラクトン基質を効果的に還元する能力に従って、選択されるだろう。非限定的な例として、トリアルキルシラン(例えば、トリエチルシラン)、アルコキシジアルキルシラン、ジアルコキシアルキルシラン、トリアルコキシシラン(例えば、トリメトキシシラン)、ジアルキルシラン(例えば、ジエチルシラン)、アルキルシラン又はトリアリールシラン、ジアリールシラン、アリールシラン(例えば、フェニルシラン)、ジアリールアルキルシラン、アリールジアルキルシラン(例えば、ジメチルフェニルシラン)、アリールアルキルシラン(例えば、メチルフェニルシラン)、トリシロキシシラン、アルキルジシロキシシラン、ジアルキルシロキシシラン(例えば、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS))又はポリ(アルキルヒドロシロキサン)ポリマー[好ましくはポリ(メチルヒドロシロキサン)ポリマー(PMHS)]を挙げてよく、シロキシ基は、アルキルシロキシ又はジアルキルシロキシ基、好ましくはジメチルシロキシ基であり、アルキル部分は1~6個の炭素原子、好ましくは1~4個の炭素原子を含み、アリール基はフェニル又はナフチル基、好ましくはフェニル基である。本発明の好ましい実施形態では、前記シランは、それらの有効性、入手可能性、及び価格のために、トリエチルシラン(TESH)又は1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS)である。
本発明による触媒の濃度は、基質に対してmol%で与えられ、一般に0.005~2.0モル%、好ましくは0.01~1.0モル%、より好ましくは0.03~0.2%である。低い触媒レベルは、触媒部分還元の全体的なコストを低減するので好ましい。
典型的には、エステル又はラクトン官能基1.0mol当たり1.0mol当量のシラン化合物(例えばTESH)が消費されるだろう。実用上の理由から、これらの化学量論量に対してわずかに過剰のシラン化合物が使用されることが好ましく、化学量論量に基づいて、一般に1~15mol%のオーダーの過剰、好ましくは2~5mol%過剰のシラン化合物が使用される。本発明による還元反応は、シランが準化学量論量で使用される場合にも起こるが、これは転化率の減少をもたらす。
より速い反応が必要な場合、反応の選択性は、より過剰のシラン(最大2当量又はそれ以上)の使用も可能にする。しかし、これらの場合、必要な反応時間が大幅に延長されると(5~10倍)、過還元が可能である。
還元は、例えば、エーテル(例えば、メチル-テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、tert-アミルメチルエーテル、テトラヒドロフラン又はジオキサン)、脂肪族炭化水素(例えば、ヘキサン、ヘプタン、石油エーテル、オクタン、又はシクロヘキサン)若しくは芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン又はメシチレン)、又はそれらの混合物などの溶媒中で行うことができる。低レベルの溶媒、又は無溶媒系さえも使用することができる。低レベルの溶媒としては、重量当量(m/m)で基質当たり<100%の溶媒、<50%m/m、<25%m/m又は好ましくは<10%m/mが挙げられる。ベンゼン-d6のような重水素化溶媒も適用することができる。
反応温度は、広範囲の値の範囲内で変化することができ、一般に-20℃~60℃の範囲内である。選択される温度は、基質の反応性に依存し、それに応じて困難なく調整することができる。好ましくは、反応は、20~60℃、好ましくは30~45℃の範囲内の温度で行われる。
反応に加えられる圧力は、一般に大気圧である。しかしながら、高圧(例えば、2~10気圧)は、特に成分の1つがガス又は高揮発性化合物である場合に有用であり得る。
反応物の添加順序はまた、交換可能である。成分のいずれか2つ(基質、触媒及びシラン化合物)を予め混合し、第3の反応物を滴下することが可能である。
それぞれのアルデヒド又はラクトールは、形成されたシリルアセタールの酸性又はF(フッ化物)誘発加水分解によって得ることができる。この加水分解は、当技術分野で公知であり、例えば酢酸、HCl、硫酸又は更にはシリカゲルなどの酸性試薬の水溶液又はアルコール溶液(又は水及び有機溶媒、例えばアセトニトリル、THFとの混合物から作製された溶液)、又はフッ化物含有試薬、例えばTBAF、HSiFを、反応混合物に添加することによって行うことができる。使用されるシラン化合物(例えばTESH)に対する加水分解試薬の比は、約0.01~0.1mol当量である。完全な加水分解の後、一般に、2つの相の形成が観察される。所望のアルデヒドは、典型的には有機相中に見出され、存在し得る溶媒の蒸発によって得ることができる。必要に応じて、得られた残渣を蒸留し、2つの相(例えばヘキサン/CHCN)に分配し、クロマトグラフィーにかけるか、又は更なる精製のために蒸気蒸留することができる(当業者の一般知識に沿って行う)。
加水分解は、好ましくは0~100℃、より好ましくは10~45℃、更により好ましくは周囲温度の範囲内の温度で行われる。反応にかける圧力は、一般に大気圧である。
本発明は、温度が摂氏度で示され、収率がmol%で示され、内部参照としてのテトラメチルシランに対するNMRデータの化学シフトがppmで示され、略語は、当技術分野における通常の意味を有する以下の例において、より詳細に説明される。

例1~8及び例26では、表1に示す式(I)の化合物の調製が開示されている。表1の他の(参照)化合物は、類似の方法によって合成したか、又は商業的供給源から得た。
例1
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1、項目12参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム3~5に示した。
工程a)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ボロン酸(化合物1a)の合成

冷却器、窒素パージ入口及び挿入されたデジタル温度計を備えた500mL三つ口フラスコ中で、ジイソプロピルアミン(8.90g、13mL、1.1当量、88.0mmol)をテトラヒドロフラン(200mL、abs、Nパージ)に溶解し、-78℃に冷却した。反応温度を-60℃未満に保ちながら、ブチルリチウムの溶液(5.64g、35.2mL、1.1当量、88.0mmol、ヘキサン中2.5M)を滴下した。反応混合物を、-78℃で30分間撹拌した。次いで、反応温度を-70℃未満に保ちながら、1-ブロモ-3-フルオロベンゼン(14.0g、8.93mL、1当量、80.0mmol)を、5分以内に滴下した。混合物を、-78℃で30分間撹拌した。次いで、ホウ酸トリメチル(16.6g、18mL、2当量、160mmol)を、10分以内に滴下し、反応温度を-70℃未満に維持した。次いで、反応物を、-78℃で30分間撹拌し、25℃まで温めたままにし、更に4時間撹拌した。その後、反応混合物を0℃に冷却し、温度を6℃未満に維持しながら、250mLの1M HCl溶液(0℃に予冷)を滴下した。反応物を、25℃まで温め、更に2時間撹拌した。次いで、160mLのジエチルエーテルを添加し、相を分離した。水相を更に40mLのジエチルエーテルで洗浄した。合わせた有機相を、2×160mLのブラインで洗浄し、NaSOを用いて乾燥させた。最後に、溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させて粗結晶生成物を得、これを更に精製することなく、次の合成工程に使用することができる。
工程b)カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)の合成

白色の1000mLポリプロピレン容器中で、(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ボロン酸(化合物1a)(17.5g、1当量、80.0mmol)を、メタノール(90mL、技術)中で測定し、メタノールに溶解させた。次いで、水(90mL)に溶解したフッ化水素カリウム(25.0g、4当量、320mmol)を一度に添加した。得られた懸濁液を16時間撹拌した。その後、500mLのアセトンを添加し、反応混合物を30分間撹拌した。反応混合物を、濾紙を通して濾過し、溶媒をロータリーエバポレーターで60℃で蒸発させた。更なる400mLのアセトンを添加し、再度蒸発させて微量の水を除去した。最後に、100mLのトルエンを添加し、同様に蒸発させた。得られた白色粉末を再度アセトン100mLに溶解し、濾紙で濾過した。濾液を蒸発させ、得られた白色粉末を100mLのヘキサンと混合し、濾過した。沈殿物を2×50mLのジエチルエーテルで洗浄し、60℃のロータリーエバポレーターで乾燥させ、P10を乾燥剤として使用する真空デシケーター中で、保持した。生成物は、白色の結晶性固体(20.4g、72.6mmol)である。最初の2つの合成工程の合わせた単離収率は、91%である。
H NMR

19F NMR

13C NMR
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.61g、2.3当量、66.3mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(5.21g、6.04mL、2.3当量、66.3mmol)を滴加した。溶液を温め、還流し始めた。30mLのジエチルエーテルを添加して反応物を希釈し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、3-ブロモ-1,2,4,5-テトラフルオロベンゼン(15.2g、8.07mL、2.3当量、66.3mmol)を、90mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、溶解させた後、0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分以内に滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。500mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(8.10g、1当量、28.8mmol)を、N下で測定し、20mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、90mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×20mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を超音波処理し、濾過して、生成物が白色結晶性粉末として得られた(6.90g、14.3mmol、収率50%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例2
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2、項目16参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム3、4及び6に示した。
工程a)及び工程b)は、例1と同様である。
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.61g、2.3当量、66.3mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(5.21g、6.04mL、2.3当量、66.3mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3,4トリフルオロベンゼン(14.0g、7.85mL、2.3当量、66.3mmol)を90mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解し、その後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に維持しながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分で滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。500mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(8.10g、1当量、28.8mmol)を、N下で測定し、20mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、90mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×20mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(8.05g、18.0mmol、収率63%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例3
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3、項目11参照)の合成。
化合物を下記のように調製し、スキーム3、4及び7に示した。
工程a)及び工程b)は、例1と同様である。
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.61g、2.3当量、66.3mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(5.21g、6.04mL、2.3当量、66.3mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、1-ブロモ-2,3,4,5,6-ペンタフルオロベンゼン(16.4g、8.27mL、2.3当量、66.3mmol)を、90mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、溶解させた後、0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に維持しながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分で滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。500mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(8.10g、1当量、28.8mmol)を、N下で測定し、20mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、90mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×20mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(5.08g、9.79mmol、収率34%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例4
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4、項目15参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム8~10に示した。
工程a)(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ボロン酸(化合物4a、Pfp=C)の合成

i-PrMgClの調製:100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.89g、1.0当量、77.7mmol)を測定し、45mLのabs.ジエチルエーテルを添加した。次いで、2-クロロプロパン(6.11g、7.11mL、1.0当量、77.7mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。
冷却器、窒素パージ入口及び挿入されたデジタル温度計を備えた500mL三つ口フラスコ中で、2-ブロモ-2’,3,3’,4,4’,5,5’,6,6’-ノナフルオロ-1,1’-ビフェニル(30.7g、1.0当量、77.7mmol)を、ジエチルエーテル(50mL、abs、Nパージ)に溶解し、氷浴で0℃に冷却した。反応温度を0~5℃に保ちながら、i-PrMgCl溶液を滴下した。次いで、反応混合物を、25℃で60分間撹拌した。次いで、反応温度を0℃に保ちながら、ホウ酸トリメチル(16.2g、17.7mL、2.0当量、155mmol)を30分以内に滴下した。混合物を25℃で更に16時間撹拌した。その後、反応物を0℃に冷却し、温度を5℃未満に維持しながら、80mLの1M HCl溶液(0℃に予冷)を滴下した。反応物を、25℃まで温め、更に2時間撹拌した。次いで、200mLのジエチルエーテルを添加し、相を分離した。水相を、更に50mLのジエチルエーテルで洗浄した。合わせた有機相を、2×160mLのブラインで洗浄し、NaSOを用いて乾燥させた。最後に、溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させて粗生成物を得、これを更に精製することなく次の合成工程に使用することができる。
工程b)トリフルオロ(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホウ酸カリウム(化合物4b)の合成

白色の1000mLのポリプロピレン容器中で、(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ボロン酸(26.59g、77.7mmol)を、メタノール(78mL、技術)中で測定し、メタノールに溶解させた。次いで、蒸留水(78mL)に溶解したフッ化水素カリウム(24.30g、4、0当量、311.11mmol)を、一度に添加した。得られた懸濁液を16時間撹拌した。その後、500mLのアセトンを添加した。反応混合物を濾紙で濾過し、溶媒をロータリーエバポレーターで60℃で蒸発させた。更なる400mLのアセトンを添加し、再度蒸発させて微量の水を除去した。次いで、100mLのトルエンを添加し、同様に蒸発させた。得られた白色粉末を再度アセトン100mLに溶解し、濾紙で濾過した。溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させ、得られた白色粉末をヘキサン100mLと混合し、濾過した後、60℃で乾燥させた。生成物は、白色、結晶性固体(25.73g、63.68mmol)である。この合成工程の単離収率は、81.9%当量である。
19F NMR

13C NMR
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(280mg、2.3当量、11.5mmol)を測定した。次いで、10mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(903mg、1.05mL、2.3当量、11.5mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる10mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の100mLの二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3,5トリフルオロベンゼン(2.43g、1.355mL、2.3当量、11.5mmol)を、40mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解した後、溶液を0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、先に調製したi-PrMgCl溶液を、20分以内にシリンジを介して滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。100mLシュレンクフラスコ中で、トリフルオロ(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホウ酸カリウム(化合物4b)(2.11g、1当量、5.00mmol)を、N下で測定し、5mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を5℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中で蒸発させた。次に、10mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×5mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中45℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物をオフホワイト色結晶性粉末として得た(1.33g、2.27mmol、収率45%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例5
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5、項目19参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム3、4及び11に示した。
工程a)及び工程b)は、例1と同様である。
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.61g、2.3当量、66.3mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(5.21g、6.04mL、2.3当量、66.3mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3,5トリフルオロベンゼン(14.0g、7.82mL、2.3当量、66.3mmol)を90mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解した後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に維持しながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分で滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。500mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(8.10g、1当量、28.8mmol)を、N下で測定し、20mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、90mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×20mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(6.05g、13.5mmol、収率47%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例6
(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6、項目10参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム12~14に示した。
工程a)(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ボロン酸(化合物6a)の合成

冷却器、窒素パージ入口及び挿入されたデジタル温度計を備えた500mLの首フラスコ中で、-75℃で、1-クロロ-3-フルオロベンゼン(15.7mL、19.142g、146.6mmol)を、ブチルリチウム(161.3mmol)のテトラヒドロフラン(117mL、abs)及びヘキサン(66mL、abs)中溶液に添加した。反応混合物を-78℃で2時間撹拌した。次いで、ホウ酸トリメチル(30.47g、32.7mL、2当量、40.0mmol)を、50分以内に滴下し、反応温度を-71℃未満に維持した。反応物を、25℃まで温め、次いで16時間撹拌した。その後、反応物を0℃に冷却し、温度を6℃未満に維持しながら、35mLの1M HCl溶液(0℃に予冷)を滴下した。反応物を、25℃まで温め、更に2時間撹拌した。その後、相を分離した。水相を、更に30mLのジエチルエーテルで洗浄した。合わせた有機相を、2×30mLのブラインで洗浄し、NaSOを用いて乾燥させた。最後に、溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させてほぼ固体を得て、これをヘキサンで洗浄し、乾燥させた。生成物を白色粉末として得た(20.76g、119.06mmol)。この合成工程の収率は、81%である。粗生成物は、更に精製することなく、次の合成工程に使用することができる。
工程b)カリウム(2-クロロ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物6b)の合成

白色の1000mLポリプロピレン容器中で、(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ボロン酸(化合物6a)(20.76g、1当量、119.06mmol)をメタノール(325mL、技術)中で測定し、これに溶解させた。次いで、水(325mL)に溶解したフッ化水素カリウム(37.2g、4当量、476.22mmol)を、一度に添加した。得られた懸濁液を16時間撹拌した。その後、300mLのアセトンを添加し、反応混合物を30分間撹拌した。反応混合物を、濾紙を通して濾過し、溶媒をロータリーエバポレーターで60℃で蒸発させた。更に2×30mLのアセトンを添加し、再び蒸発させて微量の水を除去した。最後に、50mLのトルエンを添加し、同様に蒸発させた。得られた白色粉末を再度アセトン100mLに溶解し、濾紙で濾過した。溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させ、得られた白色粉末をヘキサン100mLと混合し、濾過した。濾過物をロータリーエバポレーターで60℃で乾燥させ、乾燥剤としてP10を使用して真空デシケーター中に保った。生成物は、白色、結晶性固体(27.00g、114.19mmol)である。この合成工程における単離収率は、96%である。
H NMR

19F NMR

13C NMR
工程c)(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(763mg、2.3当量、31.4mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、18mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(2.47g、2.90mL、2.3当量、31.4mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、3-ブロモ-1,2,4,5-テトラフルオロベンゼン(7.19g、2.3当量、31.4mmol)を95mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解させた後、溶液を0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、予め調製したグリニャール溶液を、25分以内にシリンジを介して滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。250mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-クロロ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物6b)(3.84g、1当量、13.65mmol)を、N下で測定し、12mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、60mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×10mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を70℃真空で蒸発させ、オフホワイト色固体を得た。次いで、2×5mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(2.15g、4.89mmol、収率36%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例7
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7、項目18参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム8、9及び15に示した。
工程a)及び工程b)は、例4と同様である。
工程c)(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(671mg、2.3当量、27.6mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(2.17g、2.52mL、2.3当量、27.6mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、3-ブロモ-1,2,4,5-テトラフルオロベンゼン(6.32g、3.36mL、2.3当量、27.6mmol)を40mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解させた後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、先に調製したi-PrMgCl溶液を25分以内にシリンジを介して滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。250mLシュレンクフラスコ中で、トリフルオロ(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホウ酸カリウム(化合物4b)(5.10g、1当量、12.0mmol)を、N下で測定し、15mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を5℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中で蒸発させた。次に、20mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×15mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中45℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、20mLのabs.ペンタンを添加し、懸濁液を25分間超音波処理した。得られた懸濁液を濾過して、生成物をオフホワイト色結晶性粉末として得た(3.26g、5.22mmol、収率44%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例8
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物8、項目17参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム8、9及び16に示した。
工程a)及び工程b)は、例4と同様である。
工程c)(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物8)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN2入口を取り付け、マグネシウム削りくず(648mg、2.5当量、25.66mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、25mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(2.09g、2.43mL、2.5当量、25.66mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3,4トリフルオロベンゼン(5.62g、3.15mL、2.5当量、25.66mmol)を40mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解し、その後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、先に調製したi-PrMgCl溶液を25分以内にシリンジを介して滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。250mLシュレンクフラスコ中で、トリフルオロ(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホウ酸カリウム(4.50g、1当量、10.66mmol)を、N2下で測定し、10mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を5℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中で蒸発させた。次に、20mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×15mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中45℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、20mLのabs.ペンタンを添加し、懸濁液を25分間超音波処理した。得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(1.883g、3.202mmol、収率30%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例9
桐油の還元
桐油の主要な脂肪酸成分は、1つのシス型二重結合及び2つのトランス型二重結合を、全て共役で含有するアルファ-エレオステアリン酸(82%)である。これらの二重結合の異性化及び過還元は、触媒としてBrF(F3aボラン(化合物2)を使用したヒドロシリル化によって、トリグリセリドを直接還元することを回避することができる。
オーブン乾燥させた4mLバイアルで、エステル、プロパン-1,2,3-トリイル(9Z,9’Z,9’’Z,11E,11’E,11’’E,13E,13’E,13’’E)-トリス(オクタデカ-9,11,13トリエノアート)(146mg、0.33当量、0.166mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6[(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(2.26mg、100μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.01当量、5.0μmol)]中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(64.4mg、89μL、1.1当量、0.55mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。元のグリセリドCHピークの完全な消失((ベンゼン-d6)δ4.29(dd,J=11.9,4.1Hz,2H),4.07(dd,J=11.9,6.0Hz,2H))及びアセタールCHピークの出現((ベンゼン-d6)δ5.03-4.93(m,2H))を通して、H NMRによって判断した場合、反応は完全な転化に進んだ。
3,3,13,13-テトラエチル-5,11-ジ((8Z,10E,12E)-ヘプタデカ-8,10,12-トリエン-1-イル)-8-(((9Z,11E,13E)-1-((トリエチルシリル)オキシ)オクタデカ-9,11,13-トリエン-1-イル)オキシ)-4,6,10,12-テトラオキサ-3,13-ジシラペンタデカン:
次に、反応混合物を5mLのTHFで希釈し、塩酸水溶液(182mg、5.0mL、1M、10当量、5.0mmol)を添加することによって、シリルアセタールを加水分解した。16時間後、反応混合物を30mLの酢酸エチルで抽出し、30mLの飽和NaHCO溶液洗浄し、MgSO上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。得られた油は、主要成分としてα-エレオステアルアルデヒド(>65m/m%)を含み、H NMRに基づくと、グリセロール(<5m/m%)、ヘキサエチルジシロキサン(<25m/m%)及び桐油の他の脂肪酸成分(<5m/m%)からの微量汚染物質も含んでいた。アルデヒド性プロトンはδ9.33(t,J=1.7Hz,1H)で明確に視認可能であるが、シリル-アセタールのピークは完全に消失し、総転化を示した。オレフィン性Hピーク((ベンゼン-d6)δ6.53(dd,J=14.7,11.2Hz,1H),6.30-6.09(m,3H),5.61(dt,J=14.5,7.1Hz,1H),5.40(dt,J=10.9,7.7Hz,1H))によって示されるように、二重結合は、プロセス全体を通して無傷のままであった。
(9Z,11E,13E)-オクタデカ-9,11,13トリエナール:
例10
ホホバ油の還元
ホホバ油は、ほぼ全体がモノエステル(ワックスエステル)で構成されている。その主要な脂肪酸成分は、1つの二重結合を含有する11個のエイコセン酸であり、主要なアルコール性成分は、11個のエイコサノールである。
オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、icos-11-エン-1-イル icos-11-エノアート(295mg、1当量、0.500mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6[(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(2.23mg、100μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.01当量、5.00μmol)]中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(64.0mg、87.8μL、1.1当量、550μmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。
トリエチル((1-(icos-11-エン-1-イルオキシ)icos-11-エン-1-イル)オキシ)シラン:
次に、反応混合物を5mLのTHFで希釈し、塩酸水溶液(182mg、5.0mL、1M、10当量、5.0mmol)を添加することによって、シリルアセタールを加水分解した。16時間後、反応混合物を30mLの酢酸エチルで抽出し、30mLの飽和NaHCO溶液洗浄し、MgSO上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。得られた油は、主要構成成分としてicos-11-エナール(>55m/m%)を含み、H NMRに基づくと、11-エイコサノール(<40m/m%)及びヘキサエチルジシロキサン(<5m/m%)からの微量汚染物質も含んでいた。アルデヒド性プロトンは、δ9.35(t,J=1.8Hz,1H)で明確に視認可能であるが、シリル-アセタールのピークは、完全に消失し、総転化を示した。オレフィン性Hピーク(ベンゼン-d6)δ5.48(t,J=5.0Hz,2H)によって示されるように、二重結合は、プロセス全体を通して無傷のままであった。
Icos-11-enal:
例11
エチル2,2,2-トリフルオロアセタートの還元
2,2,2-トリフルオロアセトアルデヒドは、医薬化学における重要な合成構成要素である。一方、この化合物の合成及び使用は、その低い沸点(20℃)のため扱いにくい。合成前駆体としてのそのシリルアセタールの使用は、実行可能な代替物になり得る。
シリル-アセタールは、広く入手可能なエチル2,2,2-トリフルオロアセタートから出発して合成することができるが、このエステルの低いルイス塩基性に起因して、F(Fボラン(化合物7)のようなより強いルイス酸が必要とされる。
オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル2,2,2-トリフルオロアセタート(71.0mg、59.5μL、1当量、0.500mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7、項目18)(2.68mg、100μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.01当量、5.00μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(116mg、160μL、2当量、1.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。
生成物:(1-エトキシ-2,2,2-トリフルオロエトキシ)トリエチルシラン(NMR収率90%)
H NMR
例12
γ-ブチロラクトンの還元
ラクトンのラクトールへの選択的還元は、いくつかの重要な医薬中間体の合成中にしばしば遭遇する困難な合成の問題である。これは、γ-ブチロラクトン部分の還元が困難な課題であるプロスタグランジンの合成にも当てはまる。ラクトンの場合の過還元の問題は更に顕著であるため、より弱いルイス酸が必要である。この概念は、γ-ブチロラクトンを高い選択性で還元するために、より弱いルイス酸性度を有するボラン、BrF(Fs)ボラン(化合物5)を使用したこの例で実証される。
オーブン乾燥させた4mLバイアルで、ラクトン、ジヒドロフラン-2(3H)-オン(86mg、76μL、1当量、1.0mmol)を、窒素下で測定し、0.8mlのベンゼン-d6に溶解した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5、項目19)(ベンゼン-d6中4.4mg、0.20mL、0.05M、0.01当量、10μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(0.14g、0.19mL、1.2当量、1.2mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を室温で更に16時間撹拌した。H NMRによって判断したところ、完全な転化が達成され、過還元された副生成物(3,3,10,10-テトラエチル-4,9-ジオキサ-3,10-ジシラドデカン)の量は、最小であった(<12m/m%)。
生成物:トリエチル((テトラヒドロフラン-2-イル)オキシ)シラン(NMR収率86%)
H NMR
例13
メチル3-フェニルプロパノアートの還元
本発明による触媒を使用するメチル3-フェニルプロパノアートエステルのヒドロシリル化のための一般的な方法(スキーム1、表1)
反応は、ニート又は乾燥溶媒を使用して、不活性条件下で実施した。重要なことに、触媒は、少量の水(工業グレードの溶媒)の存在下でさえも、機能することができる。
オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、メチル3-フェニルプロパノアート基質(0.82g、0.79mL、1当量、5.0mmol)を、9mLのabs.トルエン中で測定し、溶解させた。次に、トルエン((2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2、項目16)(23mg、1.0mL、トルエン中0.05M、0.01当量、50μmol))中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(0.64g、0.88mL、1.1当量、5.5mmol)を、反応混合物に滴下した。すぐに、反応が温まり始め、少量の水素ガスの発生が観察される(微量の水/アルコール/カルボン酸から)。NMR又はGC-MSによって判断してエステルの転化が終了するまで、反応物を室温で16時間更に撹拌した。次に、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物トリエチル(1-メトキシ-3-フェニルプロポキシ)シランを得た(1.39g、4.95mmol、収率99%)。
上記方法は、表1に示す他の触媒化合物を使用して適用することができ、必要な変更は当業者の一般知識の範囲内である。
H NMR

13C NMR
例14
エチル4-ブロモブタノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモブタノアート(2.93g、2.15mL、1当量、15.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(6.70mg、300μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、15.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(2.27g、3.1mL、1.3当量、19.5mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(4-ブロモ-1-エトキシブトキシ)トリエチルシランを得た(4.54g、14.6mmol、収率97%)。
H NMR
例15
エチル3-ブロモプロパノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル3-ブロモプロパノアート(3.62g、2.55mL、1当量、20.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(8.94mg、400μL、0.05 Mベンゼン-d6中、0.001当量、20.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(2.56g、3.51mL、1.1当量、22.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(3-ブロモ-1-エトキシプロポキシ)トリエチルシランを得た(6.2g、21mmol、収率99+%)。
H NMR
例16
エチル5-ブロモペンタノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル5-ブロモペンタノアート(4.18g、3.17mL、1当量、20.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(8.94mg、400μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、20.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(2.56g、3.51mL、1.1当量、22.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:((5-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシランを得た(6.5g、20mmol、収率99+%)。
H NMR
例17
エチル6-ブロモヘキサノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル6-ブロモヘキサノアート(3.35g、2.67mL、1当量、15.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(6.70mg、300μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、15.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.92g、2.64mL、1.1当量、16.5mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:((6-ブロモ-1-エトキシヘキシル)オキシ)トリエチルシランを得た(4.9g、14mmol、収率96%)。
H NMR
例18
イソプロピル4-ブロモブタノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、イソプロピル4-ブロモブタノアート(2.09g、1当量、10.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(4.47mg、200μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、10.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.28g、1.76mL、1.1当量、11.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(4-ブロモ-1-イソプロポキシブトキシ)トリエチルシランを得た(2.84g、8.73mmol、収率87%)。
H NMR
例19
エチル2-(2-クロロエトキシ)アセタートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル2-(2-クロロエトキシ)アセタート(1.67g、1当量、10.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(4.47mg、200μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、10.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.28g、1.76mL、1.1当量、11.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(2-(2-クロロエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシランを得た(2.5g、8.8mmol、収率88%)。
H NMR
例20
メチル2-ブロモプロパノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、メチル2-ブロモプロパノアート(1.67g、1.12mL、1当量、10.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(4.47mg、200.0μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、10.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.28g、1.76mL、1.1当量、11.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮し、(2-ブロモ-1-メトキシプロポキシ)トリエチルシランを得た(2.7g、9.5mmol、収率95%)。生成物は、3:1の比の可能なジアステレオマーの混合物である。
H NMR
主要なジアステレオマー:

微量なジアステレオマー:
例21
エチル2-(2-ブロモエトキシ)アセタートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル2-(2-ブロモエトキシ)アセタート(2.11g、1当量、10.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(ベンゼン-d6中44.7mg、2.00mL、0.05M、0.01当量、100μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.40g、1.92mL、1.2当量、12.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(2-(2-ブロモエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシランを得た(3.2g、9.8mmol、収率98%)。
H NMR
例22
エチル4-ブロモ-2-フルオロブタノアートの還元

オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモ-2-フルオロブタノアート(533mg、1当量、2.50mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(11.2mg、500μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.01当量、25.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(349mg、479μL、1.2当量、3.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(4-ブロモ-1-エトキシ-2-フルオロブトキシ)トリエチルシランを得た(720mg、2.19mmol、収率88%)。
H NMR
例23
エチルデカノアートの還元

オーブン乾燥させた500mLフラスコ中でエステル、エチル デカノアート(40.0g、1当量、200mmol)を、窒素下で測定し、200mlの乾燥トルエンに溶解させた。次に、トルエン(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(89.2mg、3.99mL、トルエン中0.05M、0.001当量、200μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(25.5g、35.1mL、1.1当量、220mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:((1-エトキシデシル)オキシ)トリエチルシランを得た(62g、0.20mol、収率98%)
H NMR
例23
エチル4-ブロモペンタノアートの還元

オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモペンタノアート(1.05g、1当量、5.00mmol)を、窒素下で測定した。次に、トルエン(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(2.23mg、100μL、トルエン中0.05M、0.001当量、5.00μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(698mg、958μL、1.2当量、6.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:((4-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシランを得た(1.6g、4.9mmol、収率98%)。
H NMR
例24
エチル4-ブロモ-2,2-ジフルオロブタノアートの還元

オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモ-2,2-ジフルオロブタノアート(578mg、1当量、2.50mmol)を、窒素下で測定した。次に、トルエン(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1)(24.1mg、1.00mL、トルエン中0.05M、0.02当量、50.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(349mg、479μL、1.2当量、3.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(4-ブロモ-1-エトキシ-2,2-ジフルオロブトキシ)トリエチルシランを得た(448mg、1.29mmol、収率52%)。
H NMR
例25
エチル4-ブロモ-2-メチルブタノアートの還元

オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモ-2-メチルブタノアート(1.05g、1当量、5.00mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(11.2mg、500μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.005当量、25.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(698mg、958μL、1.2当量、6.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、(4-ブロモ-1-エトキシ-2-メチルブトキシ)トリエチルシランを得た(1.48g、4.55mmol、収率91%)。生成物は、3:2の比の可能なジアステレオマーの混合物である。
H NMR
主要なジアステレオマー:

微量なジアステレオマー:
例26
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)ボラン(化合物9、項目20参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム3、4及び34に示した。
工程a)及び工程b)は、例1と同様である。
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)ボラン(化合物9)の合成

スキーム34
50mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(0.95g、2.2当量、39.2mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、15mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(3.08g、3.57mL、2.2当量、39.2mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる15mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mL二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3-ジフルオロベンゼン(7.56g、4.42mL、2.2当量、39.2mmol)を60mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解させた後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に維持しながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分で滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。250mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(5.00g、1当量、17.8mmol)を、N下で測定し、10mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、-78℃に冷却した。温度を-60℃未満に保ちながら、冷却した(-78℃)グリニャール溶液を20分以内にカニューレを介して添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、60mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×10mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、20mLのヘキサンを添加し、得られた懸濁液を-78℃で濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(2.92g、7.10mmol、収率40%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例27
TMDSを用いたエチル4-ブロモブタノアートの代替還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモブタノアート(1.29g、0.95mL、1当量、6.60mmol)を、窒素下で測定し、6.6mlのabs.トルエンに溶解した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5)(2.95mg、132μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、6.60μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS)(532mg、0.70mL、0.6当量、3.96mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、溶媒を蒸発させ、粗生成物を、ヘキサン/酢酸エチル勾配溶出を用いるシリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーを用いて、精製した。クロマトグラフィー後、生成物を含有する画分を真空中で濃縮して、生成物4,10-ビス(3-ブロモプロピル)-6,6,8,8-テトラメチル-3,5,7,9,11-ペンタオキサ-6,8-ジシラトリデカンを得た(1.64g、3.13mmol、収率95%)。
H NMR
例28
TMDSを用いたエチル3-フェニルプロパノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル3-フェニルプロパノアート(1.07g、1当量、6.00mmol)を、窒素下で測定し、6.0mlのabs.トルエンに溶解した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)ボラン(化合物9)(2.47mg、120μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、6.00μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS)(467mg、0.62mL、0.58当量、3.48mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、溶媒を蒸発させ、粗生成物を、ヘキサン/酢酸エチル勾配溶出を用いるシリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーを用いて、精製した。クロマトグラフィー後、生成物を含有する画分を真空中で濃縮して、生成物6,6,8,8-テトラメチル-4,10-ジフェネチル-3,5,7,9,11-ペンタオキサ-6,8-ジシラトリデカン(1.15g、2.33mmol、収率78%)を得た。
H NMR
一般的な注記
結果の評価/説明の間、以下の理論的仮定を行うことができる。最初に、アリール環上のオルト置換基は、ホウ素中心へのアクセスを著しく阻害するので、立体因子を考慮に入れるべきである。したがって、サイズ排除の原理が実現され、その本質は、ボランは反応混合物中に存在するルイス塩基性成分と安定な付加物を形成しないが、トリエチルシランは依然としてそれらにアクセスできることである。これは選択性を改善するが、有意な立体的「密集」は、反応性の低下をもたらし得る。別の重要な要因は、ボランのルイス酸性度である。これを増加させると、反応性もあるレベルまで上昇するが、このレベルを超えると、電子求引性置換基は、形成するヒドリド中間体を過度に安定化し、それによってその反応性を低下させる。しかしながら、ボランの反応性を高めると、選択性も低下させる可能性がある。更なる態様は、還元される基質(エステル又はラクトン)の反応性である。反応性基質の場合、本発明の反応性の低い触媒が適切であってよく、逆もまた同様であり得る。特定の基質に対する適切な触媒の選択は、触媒の置換基パターンの「微調整」を必要とする(所望の電子吸引効果を提供する置換基の使用によって、そのルイス酸特性を増加又は減少させる)。理論的選択は、当業者の予想可能な知識に基づいて行うことができ、選択された置換基パターンの成功は、比較的単純な実験によって、すなわち、この分野で作業する当業者に過度の負担をかけることなく、確認され得る。これは、本発明の触媒ファミリーの一般的な使用を可能にする本発明の非常に重要な特徴である。
本発明は、新規トリアリールボラン型触媒の存在下で、還元剤としてシラン、例えばトリエチルシラン(TESH)を使用して、加水分解時にアルデヒド又はラクトールを与える、エステル又はラクトンのシリルアセタールへの部分還元のための触媒プロセスに関する。
より具体的には、本発明は、エステル又はラクトンのシリルアセタールへの部分還元に適用することができる式(I)の新規なトリアリールボラン型触媒化合物(下記参照)に関する。本発明はまた、アルデヒド又はラクトールの調製方法であって、前記方法が、以下の工程:i)エステル又はラクトンを、式(I)の化合物の存在下でシランと反応させて、シリルアセタールを得る工程と、ii)得られたシリルアセタールを、酸性又はフッ化物含有試薬で加水分解して、アルデヒド又はラクトールを形成する工程と、iii)場合により、得られたアルデヒド又はラクトールを分離し、精製する工程と、を含む方法に関する。
アルデヒド及びラクトールは、香粧品産業/農薬化学において有用な製品であるが、特に製薬産業において、ファインケミカルの調製のための重要な中間体でもある。エステル及びラクトンは、容易に入手可能であり、比較的安価な出発物質であるため、エステル官能基の対応するアルデヒドへの選択的還元は、有機化学における基本的な反応の1つであり、多くの化学プロセスで使用されている。アルコールへの過還元を回避するために、反応はアセタール中間体で停止すべきであり、すなわちシランの反応は、C=O官能基でのみ起こるべきである。これまで、水素化物還元剤、例えば水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL-H)又は水素化リチウムトリ-tert-ブトキシアルミニウムが専ら使用されていた。これらの試薬の使用は、アルコールへの過還元を最小限に抑えるために低温で反応を行う必要があるため、費用がかかる。更に、それらは、高い可燃性、極めて可燃性のガスを放出する水との激しい反応、空気中での自発的な可燃性、及び困難な後処理手順の欠点を示している。それにもかかわらず、これらの2つの試薬を用いてアルコールへの過還元を回避することができない場合、必要なアルデヒドを得るために間接的な二段階プロトコルが使用される:エステルのアルコールへの過還元、それに続くアルコールのアルデヒドへの選択的酸化[Dess, D. B.; Martin, J. C. (1983), “Readily accessible 12-I-5 oxidant for the conversion of primary and secondary alcohols to aldehydes and ketones” J. Org. Chem. 48, 4155; Omura, K.; Swern, D. (1978), “Oxidation of alcohols by ’activated’ dimethyl sulfoxide. A preparative, steric and mechanistic study” Tetrahedron. 34, 1651; Barriga, S. (2001), “2,2,6,6-Tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO)” Synlett 563; Montanari, F.; Quici, S.; Henry-Riyad, H.; Tidwell, T. T. (2005), “2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-oxyl” Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons]。この間接的なアプローチは、多くの場合、唯一の選択肢であるが、レドックス経済性が乏しい結果として経済的であるとはほど遠い。
非触媒プロセスに加えて、エステルのアルデヒドへの触媒還元も知られている。したがって、いくつかの刊行物は、金属及び更にはいくつかの非金属触媒と共に、エステル基質のための代替還元剤としてのシランの使用を記載している。これらの種類の還元のための好ましいシランは、トリフェニルシラン(PhSiH)、ジエチルシラン(EtSiH)又はトリエチルシラン(EtSiH)である。
Piersら[Parks, D. J.; Blackwell, J. M.; Piers, W. E. (2000), “Studies on the Mechanism of B(C-Catalyzed Hydrosilation of Carbonyl Functions” J. Org. Chem. 65, 3090]は、PhSiH及び非金属触媒であるトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランB(Cによるエステルのシリルアセタールへの還元を報告した。このプロセスは、様々な基質に使用することができるが、これらの反応は、シリルエーテル及びアルカンへの実質的な過還元(5~30%)を伴っていた。ここで、Parks,D.J.らは、上記論文の前身となる別の論文(“Tris(pentafluorophenyl)boron-Catalyzed Hydrosilation of Aromatic Aldehydes, Ketones and Esters”, Journal of the American Chemical Society, American Chemical Society, vol. 118, no. 39, 1 January 1996, 9440-9441頁)を有していることに言及する。
日本特許出願番号第2016084310号(Kazumasa)は、シラン還元剤及びB、Al又はTiルイス酸からなる系を使用して、α-フッ素化エステルをフッ素化シリルアセタールに還元するための、同様の方法を記載している。好ましい触媒の中でも、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランB(Cが、特許された方法において使用される。このような触媒は、基質に対して少なくとも1mol%で、α-フッ素化エステルのシリルアセタールへの選択的かつ部分的な還元に適していると言われている。重要なことに、このプロセスは、α位に電子求引性置換基を有するエステルに限定される。
エステル官能性の部分還元のための触媒としてのBAC’型(すなわち下記)トリアリールボラン、すなわちメシチルビス(パーフルオロフェニル)ボラン(Mes(F5)2ボラン)の使用は、Fegyvernekiの博士論文[D. Fegyverneki (2018) ,,Szililvegyuletek atalakitasa triaril-boran Lewis-savakkal” doctoral dissertation, Eotvos Lorand University]に報告されている。それぞれの方法は、5mol%の触媒及び1当量のトリエチルシラン(EtSiH)を還元剤として使用して、複数のエステル基質に対するボラン媒介ヒドロシリル化の能力を実証し、31~99%の収率を達成した。得られたシリルアセタールを、更にアルデヒドに変換し、50~81%の収率を得た。有望な結果にもかかわらず、報告されたMes(F5)2ボラン触媒は、本発明で提示される新規な触媒の有利な構造的、電子的及び立体的特性を欠いている。結果として、より高い触媒負荷及びより長い反応時間が必要とされ、本発明による触媒を適用するプロセスと比較して、より低い収率を達成することができた。これは、表1に見られる比較研究でも裏付けられた:同じ反応条件下でMes(F5)2ボランを使用した場合、本発明で提示された触媒によって得られた結果(85%超)と比較して、有意に低い収率(3.4%)が検出された(例えば、項目6を参照)。
シリルアセタール[Motoyama Y et al. (2018), “Catalytic Silane-Reduction of Carboxylic Esters and Lactones: Selective Synthetic Methods to Aldehydes, Lactols, and ethers via Silyl Acetyl Intermediates” Chemistry Select, 3, 2958; Sortais B. and Darcel C. et al (2013), “Selective Reduction of Esters to Aldehydes under the Catalysis of Well-Defined NHC-Iron Complexes” Angew. Chem. Int. Ed. 52, 8045; Wei. D and Sortais J. B. (2020), “Manganese and Rhenium-catalyzed Selective Reduction of Esters to Aldehydes with Hydrosilanes” Chem. Commun, 56,11617-11620]へのエステルの選択的還元を行うことが知られている数少ない金属ベースの触媒又は触媒系の中で、Cheng及びBrookhart[Cheng, C. and Brookhart, M. (2012), “Efficient Reduction of Esters to Aldehydes through Iridium-Catalyzed Hydrosilylation” Angew. Chem. Int. Ed. 51, 9422.]によって開発されたIr触媒系手順を、ここで引用すべきである。他の金属ベースの触媒系と比較して、この系は、0.1~0.5mol%程度の少量の触媒、及び還元剤EtSiHを必要とする。しかし、この方法は、有毒で高価な触媒を使用しており、更に、オレフィン性官能基を有するエステル基質は報告されていない。
エステル又はラクトン官能基を有する基質の部分還元のための試薬及びプロセスは、当技術分野で公知であるにもかかわらず、エステル基を含有する基質からアルデヒド又はラクトールを製造するための、代替の工業的に許容され得る試薬及びプロセスが、依然として必要とされている。この目的に特に適しているのは、エステル官能基を含有し、穏やかな実験条件(約25~50℃の温度、周aaaaaa囲雰囲気、すなわち酸素及び湿度を排除しない)の使用を可能にする分子について、低い触媒負荷、高い転化率及び高い化学選択性でプロセスを進行させることを可能にする代替触媒である。
一般式(I)の範囲内にあるが、異なる有用性を有する化合物は、ほとんど知られていない。これらの化合物は、請求項1の末尾のいわゆる「放棄/但し書き」部分によって除外される。除外される化合物は、以下の先行技術文献に記載されている。
Kosterら[Koster et al. (1963), “Umwandlungen bororganischer Verbindungen in der Hitze” Angew. Chem., 75, 1079-1090]の研究では、o-ビフェニリルアリール基を有するトリアリールボランの合成が開示されている。しかしながら、この化合物は、有機反応における触媒としての使用を考慮せずに、9-ボラフルオレンの合成のための中間体としてのみ使用される。
国際特許出願である、国際公開第2019/004172号では、置換基としてo-トリルアリール基を有するBAC型ボランが提示されている。この化合物は、その後、シロキサンをアルコールと反応させることによるオルガノキシシロキサンの製造における触媒として、使用される。しかしながら、この反応性は、エステル部分及びラクトン部分の部分還元のための触媒としてのボラン化合物の、潜在的な使用についての手がかりを与えない。
更に、類似の構造を有する化合物が以下の論文に開示されている:Liting Liら(2000)「Bis(Pentafluorophenyl)(2-perfluorobiphenylyl)borane.A New Perfluoroarylborane Cocatalyst for Single-Site Olefin Polymerization」Organometallics,19,3332-3337、2-パーフルオロビフェニリル基を参照されたい(ホウ素原子に対するオルト基の一方は小さな基(F)であり、他方のオルト基は大きな基(ペンタフルオロフェニル)である)。しかしながら、この化合物は、オレフィン重合における触媒としてのみ適用され、エステル及びラクトンのアルデヒド及びラクトールへの還元における特定の触媒として適用することができるという示唆は、この論文にはない。また、大きなオルト置換基としてメチル基を有する同様のボランは、Zieglerら[Ziegler et al. (2005), “Possible Thermal Decomposition Routes in [MeB(C[LTiMe] as Deactivation Pathways in Olefin Polymerization Catalysis: A Combined Density Functional Theory and Molecular Mechanics Investigation” Organometallics, 24, 2076-2085]の研究に提示されているが、B(C触媒オレフィン重合の熱分解副生物としてのみ提示されている。これらの参照された研究及びそれぞれのボランの両方は、レビュー記事Melenら(2020)「Halogenated triarylboranes:synthesis,properties and applications in catalysis」Chem.Soc.Rev.,49,1706-1725で見つけることができる。エステル及びラクトンのヒドロシリル化のための触媒としてこれらのボランを使用する可能性についても、ここでは手がかりは与えられていない。
中国特許第111574543号明細書は、大きなオルト置換基として塩素を有するBAA’C型(以下参照)ボランを提示している。しかしながら、それぞれのボランは、有機エレクトロルミネセンスデバイスに使用することができるより大きな多環式化合物の構築のための出発物質としてのみ使用される。特許の範囲は、触媒としてのトリアリールボランの使用に関するものではない。
国際特許出願である、国際公開第2019/055727号では、2つのBAC型ボランが提示されており、それらの大きなオルト置換基はそれぞれCl基及びCF基である。これらの化合物を、ポリエーテルポリオールの製造のためのルイス酸性重合触媒として使用した。この文献は、エステル及びラクトンの部分還元のためのそれらの可能な使用についてのヒントを何ら与えていない。
Bortoluzzi[J. Bortoluzzi (2018), “Biphenyles a chiralite axiale: vers la synthese de paires de Lewis frustrees pour la catalyse enantioselective” doctoral dissertation, Universite de Strasbourg]の博士論文では、BAC型ビフェニルボランのラセミ合成が提示されている。しかしながら、触媒ヒドロシリル化反応におけるこの化合物の潜在的な適用については、研究が行われなかった。
oshimotoら(2018)「Main-Group-Catalyzed Reductive Alkylation of Multiply Substituted Amines with Aldehydes Using H」J.Am.Chem.Soc.,140,7292-7300には、大きなオルト置換基としてCF基を有するトリアリールボランが、示されている。その後、この化合物を、水素ガスを還元剤として用いて、アミンの還元アルキル化のための触媒として使用した。重要なことに、本出願は、エステル及びラクトンの部分還元のための触媒としてのボランの潜在的な使用について、いかなる手がかりも与えない。
Tsao F Aの論文(“Stoichiometric and catalytic isomerization of alkenylboranes using bulky Lewis bases”, Chemical Communications vol.53 no.68, 1 January 2017, 9458-9461頁)は、嵩高いルイス塩基を用いるアルケニルボランの異性化に関する論文である。この研究ではBCF以外に言及されているトリアリールボランはなく、ヒドロシリル化についても言及されていない。
Soltani Yasharらの論文(“Stoichiometric and Catalytic C-C and C-H Bond Formation with B(C6 F5) 3 via Cationic Intermediates”, Angewandte Chemie International Edition, vol.56, no.39, 18 September 2017,11995-11999頁)では、BCFを用いる化学量論的かつ触媒的なC-CおよびC-H結合形成が開示されている。BCFの他に、3つの同一の環を有する、2,3の他のトリアリールボランが最適化で提示されており(表1参照)、それらのいずれも大きな立体的要求のあるオルト置換基を有するC環を含まない。さらに、この論文にはヒドロシリル化用途への言及はない。
Dorko Evaらの論文(“Expanding the Boundaries of Water-Tolerant Frustrated Lewis Pair Hydrogenation: Enhanced Back Strain in the Lewis Acid Enables the Reductive Amination of Carbonyls” Angewandte Chemie International Edition, vol. 56, no. 32, 1 August 2017, 9512-9516頁)では、水素化反応のためのトリアリールボラン触媒の使用が開示されている。この論文は、化合物I-IIIに言及しており、化合物Iは、3つの同一のアリール環を含み、それらのすべてが1つの小さな立体的要求と1つの大きな立体的要求のオルト置換基を有し、化合物IIおよびIIIは、本質的にヘテロレプティックであるが、小さな立体的要求(HまたはF)を有するオルト置換基を有する2つのアリール環はない。さらに、本明細書にはヒドロシリル化についての言及はなく、これらのボランは本出願では、立体障害が大きすぎる。
Shinokubo Hの論文(“Facile preparation of Vicinal Allylsiloxy- and Vinlysiloxyhaloalkanes and Their Radical Cyclization Reaction” Bulletin of the Chemical Society of Japan, vol. 70, no. 9, 1 January 1997, 2255-2263頁)は、ビシナルアリルシロキシおよびビニルシロキシハロアルカンの調製とそのラジカル環化反応に関するものである。この文献にはボラン触媒反応に関する記述はなく、ヒドロシリル化に関する記載もないが、エチルビニルエーテル、NIS、アリルジフェニルシラノールを反応させたオメガハロアルキルシリル混合アセタールの調製が開示されている。しかし、この方法は、本明細書で詳述する方法で調製できるトリアルキル基またはジアルキルシロキシル基を有する化合物の合成には適さない。
最後に、EP0808824A2(田辺製薬株式会社ら、「Process for preparing optically active 2-halogeno-3-hydroxypropionic acid ester(光学活性2-ハロゲノ-3-ヒドロキシプロピオン酸エステルの調製法)」)には、2-ハロゲノ-3-ヒドロキシプロピオン酸エステルの調製法が記載されているが、出発原料はシリルケテンアセタール化合物であり、これは本出願で提示したアセタール化合物と類似しているように見えるが、実際には全く異なるクラスの化合物に属し、酸化還元反応を必要とせず、エステルから出発して容易に達成可能である。さらに、この論文にはボラン触媒やヒドロシリル化についての言及はない。
上記のように、本発明者らは、これらの文献のいずれにも、本発明の触媒の驚くべき効果及び特性に関するヒントが含まれていないことを強調する。特定の型の触媒反応におけるこれらの化合物の使用は、その触媒が異なる型の触媒反応にも適用され得るという可能性が低いことを強調することが重要である。
本発明によって解決される技術的課題は、エステル又はラクトンの選択的ヒドロシリル化のためのトリアリールボラン型触媒を提供することであり、エステル又はラクトンのヒドロシリル化における前記触媒の使用は、以下の特徴を有する:
a)低い触媒負荷、
b)高い転化率、
c)エステル官能基を含有する分子についての高い化学選択性、特に、オレフィン二重結合の位置又は立体化学を何ら改変することなく天然源からの不飽和脂肪酸のエステルを還元すること、
d)エステル及びラクトンのシリルエーテルへの低過還元;非常に低いため、粗生成物の精製が必要でないことが多い、
e)穏やかな操作条件。
本発明による発見
本発明者らの実験中、驚くべきことに、アリール基が特別な置換基パターンを有するそのようなトリアリールボラン型触媒によって上記の要求が達成され得ることを見出した。すなわち、2つのアリール基において、小さいサイズの基(例えば、H、D及びF原子)のみがオルト位にあるべきであり(オルト位はホウ素原子に結合する結合に関連する)、第3のアリール基において、オルト位の一方(例えば、H、D及びF原子)に同様の小さいサイズの基が存在し、他方(例えば、Cl、Br、I、SF、アルキル、アルケニル、環状アルキル、環状アルケニル、アリール又はヘテロアリール)(上記で定義されるようなオルト位)に大きいサイズの基(より大きな立体的要求を有する)が存在するべきである。他の置換基は二次的重要性を有するが、触媒分子の最適なルイス酸性度特性を確保する。特に、最適なルイス酸性度は、基質によって指示される範囲である。より塩基性の(酸素ルイス塩基性)エステル又はラクトンが還元される場合、高い選択性に達するために(過還元を抑制するために)より低いルイス酸性度が必要とされ、ルイス塩基性のより低いエステル(例えば、α-フッ素化、塩素化)が還元される場合、(Si-H結合活性化を促進するために)より高いルイス酸性度が必要とされる。
1.したがって、第1の態様では、本発明は、一般式(I)の化合物を提供する。


(式中、
Bは、ホウ素である;
A環及びA’環は、互いに独立して、アリール又はヘテロアリール基であり、
及びR’は、小さな立体的要求を有する基これは、H、D及びFからなる群から選択される基で、独立して選択される;
及びR’は、小さな立体的要求を有する基これは、H、D及びFからなる群から選択される基で、独立して選択される;
各R、R、R、R’、R’及びR’は、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から独立して選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
C環は、アリール基であり、
は、小さな立体的要求を有する基これは、H、D及びFからなる群から選択される;
10は、大きな立体的要求を有する基これは、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール及びSi(R15基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;R15基は、互いに独立して、以下の範囲:アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
、R及びRは、独立して、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている)
公知の化合物は、請求項1を参照し、ディスクレーマーによって上記範囲から開示される。
2.本発明の別の目的は、一般式(I)の化合物の使用である。

(式中、
Bは、ホウ素である;
A環及びA’環は、互いに独立して、アリール又はヘテロアリール基であり、
及びR’は、小さな立体的要求を有する基これは、H、D及びFから独立して選択される;
及びR’は、小さな立体的要求を有する基これは、H、D及びFから独立して選択される;
各R、R、R、R’、R’及びR’は、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から独立して選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
C環は、アリール基であり、
は、小さな立体的要求を有する基これは、H、D及びFからなる群から選択される;
10は、大きな立体的要求を有する基これは、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール及びSi(R15基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;R15基は、互いに独立して、以下の範囲:アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
、R及びRは、独立して、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
基質は、エステル基質又はラクトン基質中のカルボニル基の部分還元のための触媒として、場合により、非カルボニル共役オレフィン結合、非カルボニル共役アセチレン結合、エーテル、アミド及びハロゲン基からなる群から独立して選択される1つ以上の官能基を含有する)
である。
3.本発明の好ましい実施形態では、上記ポイント1又は2の化合物が、一般式(Ia)によって特徴付けられ得る。

(式中
X環及びX’環は、フェニル基である;
及びR’は、独立して、H、D及びFからなる群から選択される;
及びR’は、独立して、H、D及びFからなる群から選択される;
各R、R、R、R’、R’及びR’は、H、D、F、Cl、Br、アルキル、シクロアルキル及びアリール基からなる群から独立して選択され、アルキル、シクロアルキル及びアリール基は、場合により置換される;
Y環は、フェニル基である;
は、H、D及びFからなる群から選択される;
10は、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル及びアリール基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル及びアリール基は、場合により置換されている;
、R及びRは、H、D、F、Cl、Br、アルキル及びシクロアルキル基からなる群から独立して選択され、アルキル及びシクロアルキル基は、場合により置換されている)。
4.本発明の更に好ましい実施形態では、上記のポイント2及び3の化合物は、以下の置換基の意味を有する:
X環及びX’環は、フェニル基であり、各R、R’、R及びR’は、Fである;及び各R、R、R’、R’及びR’は、H及びFから独立して選択される;
Y環は、フェニル基であり、Rは、H及びFから選択される;R10は、Cl、Br、メチル及びペンタフルオロフェニル基から選択される;R、R及びRは、独立して、H及びFから選択される。
5.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント3又は4の化合物は、以下の置換基の意味を有する:
X及びX’が、ペンタフルオロフェニル、2,3,4,6-テトラフルオロフェニル、2,3,5,6-テトラフルオロフェニル、2,4,6-トリフルオロフェニル、2,3,6-トリフルオロフェニル及び2,6-ジフルオロフェニル基からなる群から独立して選択される。
6.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント3~5のいずれか1つの化合物は、以下の置換基の意味を有する:
Yは、2-クロロ-6-フルオロフェニル、2-ブロモ-6-フルオロフェニル及びパーフルオロ-1,1’-ビフェニル-2-イル基からなる群から選択される。
7.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント3~6のいずれか1つの化合物は、以下の群から選択される:
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3);
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5);
(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6);及び
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7);
パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物8)。
8.本発明のより好ましい実施形態では、上記ポイント7の化合物は、以下の群から選択される:
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3);
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,4,6トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4);
(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6)。
9.本発明の更なる目的は、エステル基質又はラクトン基質中のカルボニル基の部分還元によるアルデヒド又はラクトールの調製のための触媒方法であって、基質が、非カルボニル共役オレフィン結合、非カルボニル共役アセチレン結合、エーテル、アミド及びハロゲン基からなる群から独立して選択される1つ以上の官能基を場合により含有し、方法が、以下の工程:
a)前記エステル又はラクトン基質を、触媒量の先行請求項のいずれか一項に定義される式(I)の化合物の存在下で、シランと反応させて、シリルアセタールを形成させる工程と、
b)このようにして得られたシリルアセタールを、1つ以上の酸性又はフッ化物含有試薬で、加水分解して、アルデヒド又はラクトールを形成させる工程と、
c)場合により、得られたアルデヒド又はラクトールを分離し、精製する工程と、
を含む、方法である。
好ましい実施形態では、基質の官能基は、非カルボニル共役オレフィン結合、ハロゲン及びエーテル官能基の群から選択される。
ポイント2~7で言及された好ましい実施形態は、ポイント8及び9で論じられた対象の好ましい実施形態である。
10.更なる目的として、本発明は、一般式(II)の化合物を提供する。

(式中、
Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
Eは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、mは、2~12の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1~5の整数であり、(CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル若しくはトリフルオロメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1つ以上の置換基[例えば、1~5、又は1~4、又は1~3、又は1若しくは2つの置換基]で、場合により置換されていてもよい;
11は、トリアルキルシリル又はジアルキルシロキシシリル基であり、アルキル部分は、場合により置換されたC1-6アルキル基、好ましくはC1-4アルキル基である;
12は、場合により置換されたアルキル基、好ましくはC1-6アルキル基、好ましくはC1-3アルキル基である)
11.本発明の好ましい実施形態では、上記ポイント10の化合物は、以下の置換基の意味を有する:
Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
Eは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、mは2~10の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1~3の整数であり、((CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1~3個の置換基[例えば、1個又は2個の置換基]で、場合により置換されていてもよい;
11は、トリアルキルシリル又はジアルキルシロキシシリル基であり、アルキル部分は、C1-2アルキル基、好ましくはトリエチルシリルである;
12は、C1-3アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基である。
12.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント10又はポイント11の化合物が、以下の群から選択される:
(4-ブロモ-1-エトキシブトキシ)トリエチルシラン(例14)
(3-ブロモ-1-エトキシプロポキシ)トリエチルシラン(例15)
((5-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシラン(例16)
((6-ブロモ-1-エトキシヘキシル)オキシ)トリエチルシラン(例17)
(4-ブロモ-1-イソプロポキシブトキシ)トリエチルシラン(例18)
(2-(2-クロロエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシラン(例19)
(2-(2-ブロモエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシラン(例21)
(4-ブロモ-1-エトキシ-2-フルオロブトキシ)トリエチルシラン(例22)
((4-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシラン(例24)
(4-ブロモ-1-エトキシ-2,2-ジフルオロブトキシ)トリエチルシラン(例25)
(4-ブロモ-1-エトキシ-2-メチルブトキシ)トリエチルシラン(例26)。
13.更なる目的として、本発明は、一般式(III)の化合物を提供する。

(式中、
Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
Gは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、式中、mは2~12の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1~5の整数であり、(CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル若しくはトリフルオロメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1つ以上の置換基[例えば、1~5、又は1~4、又は1~3、又は1若しくは2つの置換基]で場合により置換されていてもよい;
13は、場合により置換されたアルキル基、好ましくはC1-6アルキル基、より好ましくはメチル基である;
14は、場合により置換されたアルキル基、好ましくはC1-6アルキル基、より好ましくはC1-3アルキル基である)
14.本発明の好ましい実施形態では、上記ポイント13の化合物は、以下の置換基の意味を有する:
Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
Gは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、mは2~10の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1~3の整数であり、((CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1~3個の置換基[例えば、1個又は2個の置換基]で、場合により置換されていてもよい;
13は、場合により置換されたアルキル基であり、好ましくはC1-3アルキル基、より好ましくはメチル基である;
14は、場合により置換されたアルキル基であり、好ましくはC1-3アルキル基、より好ましくはメチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基である。
15.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント13又は点14の化合物は、4,10-ビス(3-ブロモプロピル)-6,6,8,8-テトラメチル-3,5,7,9,11-ペンタオキサ-6,8-ジシラトリデカン(例27)である。
発明の詳細な説明
本発明者らの研究中に、本発明者らは、異なるフラストレートルイス対(FLP)ベースのボラン触媒(Stephan, D. W.; Erker, G. (2015) “Frustrated Lewis Pair Chemistry: Development and Perspectives” Angew. Chem. Int. Ed., 54, 6400)を使用したエステルのヒドロシリル化反応を調査した。メチル3-フェニルプロピオナートをモデル化合物として選択し、その還元を以下の反応スキームに従ってトリエチルシラン(TESH、好ましいシラン化合物)を用いて行った:
本方法の適用性の観点から、最も重要な副反応、すなわち、形成されたシリルアセタールの(関連するアルコールが加水分解によって形成される)シリルエーテルへの過還元を、以下の反応スキームに従って挙げることが重要である。
この副反応の抑制は、高い転化率及び収率を達成するのとほぼ同じくらい重要である。これは、アルコール副生成物の精製が長鎖不飽和脂肪酸由来の性フェロモンアルデヒドに対して扱いにくいため、特定のフェロモン合成において特に重要であり得る。アルコール不純物は、そのほとんどが行動拮抗薬として作用するので、関連性がある。例えば、Xuら(2016):「Olfactory perception and behavioral effects of sex pheromone gland components in Helicoverpa armigera and Helicoverpa assulta」Sci.Rep.6,22998。したがって、反応生成物中のアルコール含有量は、フェロモン用途における最終生成物において一定レベルを超えることはできない。したがって、過還元の抑制(好ましくはシリルアセタール形成に対してほぼ排他的な選択性を有する)は、経済的に重要な応用分野における重要な技術的特徴である。
本発明は、特別な電子的及び立体的特性を有する電子的に可能で特別に官能化されたボラン触媒の使用が、エステル及びラクトンのヒドロシリル化における反応性及び選択性をかなり高めたという驚くべき事実に基づいている。有利な電子的及び立体的特性は、特別な置換基パターンの結果であり、BAA’C型ボランでは、A及びA’アリール(好ましくはフェニル)基は、オルト位に小さいサイズの基(例えば、H、D及びF原子)のみを有するが、第3のアリール基(C、好ましくはフェニル)では、オルト位の1つに同様の小さいサイズの基(例えば、H、D及びF原子)及び他のオルト位(例えば、Cl、Br、I、SF、アルキル、アルケニル、環状アルキル、環状アルケニル基、アリール、ハロゲン化アリール(好ましくは、トリフルオロ-、テトラフルオロ-又はペンタフルオロ(すなわち、パーフルオロ-)フェニル、より好ましくはパーフルオロフェニル)又はヘテロアリール基、好ましくはCl、Br、I、トリフルオロ-、テトラフルオロフェニル又はパーフルオロフェニル又はメチル基、より好ましくはBr)(上で定義したようにオルト位)に大きいサイズの基(より大きな立体的要求を有する)がなければならない。大きな基は、Si(R15基であってもよく、R15基は、互いに独立して、以下の範囲から選択される:アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基、アルキル基、特にメチル基が好ましい。
ここで、理論的には、-OCF基は、フッ素原子の電子求引効果によってボランの酸性特性を弱めることなく、小さいサイズの基として挙動することもできることに言及する。
上述したように、他の置換基は二次的に重要であるが、それらはホウ素原子に対して必要なルイス酸性特性を保証すべきである。この理由から、それらのほとんどは、電子求引基、例えばF及び/又はCl原子でなければならない。全ての基が電子求引基(これも起こり得るが、過フッ素化環を参照されたい)ではない場合、残りの置換基は、例えば、H、D、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から選択することができ、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されており、好ましくはH、D、アルキル及びアリール、より好ましくはH及びアルキル、例えばHである。
有利な実施形態では、A及びA’アリール基は、等価な基、すなわち同じ置換パターンを有する基である(これらの化合物は、BAC型ボランとして署名することができる)。これらの対称性分子の合成ははるかに単純である(同じ試薬を2つの環の形成に使用することができるため)。しかし、A及びA’アリール基は、オルト位に実質的に同じ電子求引性及び立体パラメータを有しながら、異なる置換基パターンを有することが当業者によって解決され得るので、置換基の定義は、これらの明らかな等価物も包含すべきである。
ここで、本発明者らは、本発明者らの実験において、R及びR10オルト位又はBAC型置換パターンにおいて大きな立体的要求(例えば、Cl、Br又はメチル、下記の項目4及び9を参照のこと)を有する2つの大きなサイズの基を有するC’アリール基を有するBAC’型ボランが、エステル及びラクトン化合物の還元に使用される場合、低い活性及び/又は低い選択性を示すことを見出したことに言及する。先行技術に記載されているように、オルト位に小さいサイズのF置換基のみを有する系B(C(BA型触媒)は、本発明の触媒を適用する本発明の還元系とは対照的に、このような選択性で通常のエステル又はラクトンを還元することができない(下記の項目1を参照)。
本発明者らの実験の間に、本発明者らは、例の部分に記載されているプロセスに従って、顕著な数の触媒化合物を調製した。これらの方法は、BAC型ボランの調製のための当技術分野で公知の合成手順に基づく。最初に、最終ボランのCアリール基を有するボロン酸中間体を構築する。次いで、このボロン酸は、フッ化水素カリウムをフッ化物源として使用して、そのそれぞれのトリフルオロホウ酸カリウム塩に転化される。この反応は、一般に、周囲温度及び周囲圧力で、水-メタノール溶媒混合物中で行われる。得られたトリフルオロホウ酸塩は、それらのボロン酸前駆体と比較してはるかに安定であり、すなわち、より長い貯蔵寿命及びより高い空気及び水分安定性を有する。また、それらは、エーテル性溶媒(例えば、ジエチルエーテル又はテトラヒドロフラン、好ましくはジエチルエーテル)中でトリフルオロホウ酸塩を、Aアリール基を有する2当量のアリールグリニャール試薬と反応させて、それぞれのBACボランを形成することを含む、次の合成工程に必要な反応性を有する。反応温度は、広範囲の値の範囲内で変化することができ、一般に、-78℃~40℃の範囲、好ましくは0℃~30℃である。これらの反応で加えられる圧力は、一般に大気圧である。必要なグリニャール試薬は、当技術分野で公知のいくつかの手順によって、例えば、それぞれのハロゲン化アリールをマグネシウム金属と直接反応させることによって、ハロゲン-マグネシウム交換を行うためにハロゲン化アリールを転移グリニャール試薬(例えばイソプロピルマグネシウムクロリド)と反応させることによって、又は有機リチウム試薬(例えば、n-ブチルリチウム)を使用してそれぞれの芳香族化合物を脱プロトン化し、臭化マグネシウムで金属交換反応してグリニャール試薬を形成することによって、それぞれの芳香族化合物から調製することができる。ボラン合成の最終工程は、精製手順であり、精製手順は、トルエンへの溶媒交換、沈殿物の不活性濾過、トルエン濾液の真空蒸発、得られた残渣のペンタン又はヘキサン中での超音波処理、及び得られた懸濁液の不活性濾過を含み、結晶性粉末としてボランを得る。
以下の表1に見られるように、本発明者らは、メチル3-フェニルプロピオナートを、エステル基質として適用した反応において、調製した触媒化合物の有効性を試験した(以下の詳細を参照)。図から分かるように、項目1~9、13、及び14は、必要な置換基パターンを有さないため、有効ではなかった(低い転化率又は誤った選択性を伴う高い転化率、すなわち顕著な過還元を伴う高い転化率)。しかしながら、本発明による置換基パターンを有する項目10、11、12、15、16及び17は、良好な/許容し得る汚染プロファイルと共に、優れた転化率及び収率を示した。
ここで、本発明者らは、項目19及び20が、この試験反応において本当に良好な結果を示さなかった(収率が低かった)が、より弱いルイス酸性特性を有する触媒が必要とされるこのような還元において、成功して適用することができることに言及する(化合物5(項目19)を触媒として適用し、よりルイス塩基性のラクトン(すなわち、γ-ブチロラクトン)の還元において非常に良好な結果が得られた例12、又は化合物9(項目20)を触媒として使用し、還元剤としてより反応性の高いシラン(すなわち、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン)を使用しながらも、還元の選択性が維持された例28を参照のこと))。
更に、項目18は、この試験反応において悪い結果を示した(選択性は低かった)が、より強いルイス酸性特性を有する触媒が必要とされるこのような還元において、成功して適用することができる(この触媒化合物を適用し、弱ルイス塩基性エステル型基質、すなわちエチル2,2,2-トリフルオロアセタートの還元において、非常に良好な結果をもたらした例11を参照のこと)。
これらの例は、それらのルイス酸性度を必要なレベルに調整し、それを基質のルイス塩基性特性に適合させることができるので(一般的知識に基づいて、どの置換基が触媒及び基質のルイス酸性/塩基性特性を増加させ、どの置換基が減少させるかを知っている当業者)、本発明による触媒化合物の更なる利点を証明する。
表1の試験反応は、内部標準としてヘキサメチルベンゼン(HMB)を使用して定量的NMR測定によって監視した。特に、少量過剰の還元剤、例えばTESH(1.1当量)を使用して、より高い又は完全な転化率を確保し、試験反応において、調査した触媒系が基質を過剰に還元する傾向があるかどうかを明らかにした。また、使用された触媒負荷は、より短い反応時間を確保し、選択性の違いを示すために必要とされるよりも高かった(1mol%)。得られたスペクトルを用いて、以下の成分の、各成分の反応時間1時間後(項目16の場合は4時間)の反応混合物の組成を決定することに成功した:3-フェニルプロピオン酸メチル(エステル、出発物質、転化率の計算用)、トリエチルシラン(TESH、出発物質)、トリエチル-(1-メトキシ-3-フェニルプロポキシ)シラン(シリルアセタール、主生成物、生成物収率の計算のため)、トリエチル-(3-フェニルプロポキシ)シラン(シリルエーテル、過還元副生物、選択性を監視するため)及びトリエチルメトキシシラン(TESOMe、過還元副生物、選択性を監視するため)。TESOMeとシリルエーテルは、同じ反応工程で形成されるので、それらの量は同じでなければならない。それにもかかわらず、シリルエーテルは更なる反応に関与し得るので、これらの2つの成分を監視することは、反応の選択性/過還元に関する追加の情報も提供し得る。





本明細書で使用される場合、Dは重水素であり、これはHと同じ化学的特性を有する水素(H)の同位体であるため、分子の化学的性質を変えることなくHを置き換えることができる。明らかに、Dはまた、「少ない立体的要求を有する基」である。
本明細書で使用される場合、「アルキル」という用語は、単独で又は組み合わせて、1~20個、好ましくは1~8個、より好ましくは1~6個又は1~5個の炭素原子(すなわち、「C1-6」又は「C1-5」アルキル基)を含む直鎖(直鎖)又は分岐鎖アルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec-ブチル、t-ブチル及びペンチル基を意味する。特別な場合において、この語句は、1~4個又は1~3個又は1~2個の炭素原子(すなわち、「C1-4」又は「C1-3」又は「C1-2」アルキル基)を含むアルキル基に関する場合があり、メチルが好ましい実施形態である。
本明細書で使用される場合、「シクロアルキル」という用語は、環から水素原子を除去することによってC3-8、好ましくはC3-6シクロアルカンから誘導される基、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル及びシクロヘキシル基を意味する。
本明細書で使用される場合、「アルケニル」という用語は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を含み、直鎖(直線)又は分岐であってもよく、鎖中に2~20個、好ましくは2~10個、より好ましくは2~6個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基を意味する。分岐とは、メチル、エチル又はプロピルなどの1つ以上の低級アルキル基が直鎖アルケニル鎖に結合していることを意味する。適切なアルケニル基の非限定的な例としては、エテニル(ビニル)、プロペニル、n-ブテニル、3-メチルブタ-2-エニル及びn-ペンテニル基が挙げられる。
本明細書で使用される場合、「シクロアルケニル」という用語は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合(好ましくは1つの二重結合)、例えばシクロブテニル又はシクロペンテニル基を含むC3-8、好ましくはC4-6環状炭化水素基を意味する。
本明細書で使用される場合、「アリール」という用語は、単独で又は組み合わせて、6~14個の炭素原子、好ましくは6~10個の炭素原子、より好ましくは6個の炭素原子を含む芳香族単環式又は多環式環系から誘導される基、例えばフェニル、ナフチル又はアズレニル、特にフェニル基を意味する。
本明細書で使用される場合、「ヘテロアリール」という用語は、N、O及びS[すなわち、N(窒素)、O(酸素)又はS(硫黄)原子の群]からなる群から選択される1~3個のヘテロ原子を有する単環式又は二環式芳香環系(縮合二重環系)から誘導される基を意味し、他の環形成原子は炭素原子である。好ましい実施形態では、「ヘテロアリール」は、O及びSからなる群から選択される1~2個のヘテロ原子を有し、他の環形成原子が、炭素原子である二環式芳香族環系から誘導される基を意味し、例えば、ベンゾフラン及びチオフェンを参照されたい。
上述のアルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、そのような基の置換のために有機化学において通常適用される1つ以上の置換基[例えば、互いに独立して選択される1~5、又は1~4、又は1~3、又は1若しくは2つの置換基]で、場合により置換されていてもよい。そのため、置換基は、ハロゲン、場合により置換されたアルキル(より好ましくはメチル及びトリフルオロメチル)、場合により置換されたアルコキシ(より好ましくはメトキシ)、ヒドロキシル、アルコキシ、ハロアルキル、サルフェート、アミノ、アミド、アシルアミノ、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル基からなる群から独立して選択される1つ以上、好ましくは1~3つの置換基を有し、アルキル(より好ましくはメチル及びトリフルオロメチル)、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ(より好ましくは、場合によりハロゲンで置換されたメトキシ、例えばフルオロ)、特にハロゲン、アルキル及びアルコキシ、例えばハロゲンで場合により置換されたアルキル及びアルコキシが、より具体的な例である。
本発明の目的のために、「基質」という用語は、触媒の存在下でシランと反応させてシリルアセタールを得るエステル又はラクトン(環状エステルと見なすことができる)を意味するものとする。前記基質は、飽和又は不飽和エステル又はラクトンを含む。飽和及び不飽和エステルの非限定的な例は以下の通りである:アセタート、トリフルオロアセタート、プロピオナート、ブチラート、イソブチラート、ベンゾアート、ジヒドロシンナマート、シス-3-ヘキセノアート、10-ウンデシレナート、11-エイコセノアート、α-エレオステアラート、オレアート、リノレアート、天然の飽和及び不飽和脂肪酸のエステル、例えばフェロモン前駆体及びそれらの混合物。上記で引用した全てのエステルは、例えば、アルキル又はフェノールエステル、例えばC-C22、好ましくはC16-C20又はC1-6又はC1-4又はC1-2アルキルエステル(好ましくはメチル及びエチルエステル、例えば酢酸エチル、酪酸メチルなどを参照)であってもよく、これらは、場合により、例えばアリールによって、好ましくはフェニル(例えば、3-フェニルプロピオン酸エステル、好ましくはメチル3-フェニルプロピオン酸を参照のこと)によって置換されている。飽和及び不飽和ラクトンの非限定的な例は以下の通りである:ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン、デカラクトン、ドデカラクトン。
本発明で使用される場合、「シリルアセタール」という用語は、エステル又はラクトン基質のヒドロシリル化から生じる混合アセタールを意味する。形成された混合アセタールは、基質のカルボニル基とそれぞれのシランとのシリル化から生じるシロキシ基;及び基質のエステル部分又はラクトン部分のアルコキシ基に由来するアルコキシ基からなる。
上記のように、本発明による還元は、還元反応による影響を受けないだろう不飽和結合[1つ以上の非カルボニル共役オレフィン二重結合及び/又はアセチレン三重結合]、アルキル又はアリールエーテル、アミド及びハロゲン基などの異なる官能基を含み得る様々なエステル及びラクトン化合物に適用可能である。
本発明による触媒の顕著な特性は、植物油(例えば、桐油)及び動物油を形成するもののように、脂肪酸の天然トリグリセリド[例えば、12~24個の炭素原子、好ましくは16~22個の炭素原子、及び別の好ましい実施形態では、1~5個、好ましくは1~3個の二重結合を有する飽和又は不飽和脂肪酸]の還元を可能にすることである。異なる脂肪酸に由来する混合トリグリセリドの反応の過程で、オレフィン二重結合の位置又は立体化学のいかなる改変もなく、飽和及び不飽和天然アルデヒドを同時に得ることができる。これは、シス型立体配置を有するオレフィン結合に特に価値がある。
これらの基質が定義された立体化学(一般に、シス型であろう)を有する1つ以上のオレフィン基を含有する場合、本発明による還元後に得られる対応するアセタールは、同じ立体化学を有する。したがって、亜麻仁油のような、リノール酸及び/又はリノレン酸に富む油は、リノレイル及び/又はリノレニルアルデヒドに富む混合物に変換されるだろう。
天然に見出され、トリグリセリドではないが、不飽和脂肪酸及び一価不飽和アルコール[脂肪酸及びアルコールに由来する鎖は、互いに独立して、12~24個の炭素原子、好ましくは16~22個の炭素原子を有し、別の好ましい実施形態では、1~5個、好ましくは1~3個の二重結合を有する]のエステル、例えばホホバ油及びマッコウ鯨油もまた、エステル分子中に存在する二重結合の位置又は立体化学を何ら改変することなく、本発明に従って還元され得る。
本発明による方法では、多数のシランを使用することができる。このようなシランは、当業者に公知であり、本発明による方法においてエステル又はラクトン基質を効果的に還元する能力に従って、選択されるだろう。非限定的な例として、トリアルキルシラン(例えば、トリエチルシラン)、アルコキシジアルキルシラン、ジアルコキシアルキルシラン、トリアルコキシシラン(例えば、トリメトキシシラン)、ジアルキルシラン(例えば、ジエチルシラン)、アルキルシラン又はトリアリールシラン、ジアリールシラン、アリールシラン(例えば、フェニルシラン)、ジアリールアルキルシラン、アリールジアルキルシラン(例えば、ジメチルフェニルシラン)、アリールアルキルシラン(例えば、メチルフェニルシラン)、トリシロキシシラン、アルキルジシロキシシラン、ジアルキルシロキシシラン(例えば、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS))又はポリ(アルキルヒドロシロキサン)ポリマー[好ましくはポリ(メチルヒドロシロキサン)ポリマー(PMHS)]を挙げてよく、シロキシ基は、アルキルシロキシ又はジアルキルシロキシ基、好ましくはジメチルシロキシ基であり、アルキル部分は1~6個の炭素原子、好ましくは1~4個の炭素原子を含み、アリール基はフェニル又はナフチル基、好ましくはフェニル基である。本発明の好ましい実施形態では、前記シランは、それらの有効性、入手可能性、及び価格のために、トリエチルシラン(TESH)又は1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS)である。
本発明による触媒の濃度は、基質に対してmol%で与えられ、一般に0.005~2.0モル%、好ましくは0.01~1.0モル%、より好ましくは0.03~0.2%である。低い触媒レベルは、触媒部分還元の全体的なコストを低減するので好ましい。
典型的には、エステル又はラクトン官能基1.0mol当たり1.0mol当量のシラン化合物(例えばTESH)が消費されるだろう。実用上の理由から、これらの化学量論量に対してわずかに過剰のシラン化合物が使用されることが好ましく、化学量論量に基づいて、一般に1~15mol%のオーダーの過剰、好ましくは2~5mol%過剰のシラン化合物が使用される。本発明による還元反応は、シランが準化学量論量で使用される場合にも起こるが、これは転化率の減少をもたらす。
より速い反応が必要な場合、反応の選択性は、より過剰のシラン(最大2当量又はそれ以上)の使用も可能にする。しかし、これらの場合、必要な反応時間が大幅に延長されると(5~10倍)、過還元が可能である。
還元は、例えば、エーテル(例えば、メチル-テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、tert-アミルメチルエーテル、テトラヒドロフラン又はジオキサン)、脂肪族炭化水素(例えば、ヘキサン、ヘプタン、石油エーテル、オクタン、又はシクロヘキサン)若しくは芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン又はメシチレン)、又はそれらの混合物などの溶媒中で行うことができる。低レベルの溶媒、又は無溶媒系さえも使用することができる。低レベルの溶媒としては、重量当量(m/m)で基質当たり<100%の溶媒、<50%m/m、<25%m/m又は好ましくは<10%m/mが挙げられる。ベンゼン-d6のような重水素化溶媒も適用することができる。
反応温度は、広範囲の値の範囲内で変化することができ、一般に-20℃~60℃の範囲内である。選択される温度は、基質の反応性に依存し、それに応じて困難なく調整することができる。好ましくは、反応は、20~60℃、好ましくは30~45℃の範囲内の温度で行われる。
反応に加えられる圧力は、一般に大気圧である。しかしながら、高圧(例えば、2~10バール)は、特に成分の1つがガス又は高揮発性化合物である場合に有用であり得る。
反応物の添加順序はまた、交換可能である。成分のいずれか2つ(基質、触媒及びシラン化合物)を予め混合し、第3の反応物を滴下することが可能である。
それぞれのアルデヒド又はラクトールは、形成されたシリルアセタールの酸性又はF(フッ化物)誘発加水分解によって得ることができる。この加水分解は、当技術分野で公知であり、例えば酢酸、HCl、硫酸又は更にはシリカゲルなどの酸性試薬の水溶液又はアルコール溶液(又は水及び有機溶媒、例えばアセトニトリル、THFとの混合物から作製された溶液)、又はフッ化物含有試薬、例えばTBAF、HSiFを、反応混合物に添加することによって行うことができる。使用されるシラン化合物(例えばTESH)に対する加水分解試薬の比は、約0.01~0.1mol当量である。完全な加水分解の後、一般に、2つの相の形成が観察される。所望のアルデヒドは、典型的には有機相中に見出され、存在し得る溶媒の蒸発によって得ることができる。必要に応じて、得られた残渣を蒸留し、2つの相(例えばヘキサン/CHCN)に分配し、クロマトグラフィーにかけるか、又は更なる精製のために蒸気蒸留することができる(当業者の一般知識に沿って行う)。
加水分解は、好ましくは0~100℃、より好ましくは10~45℃、更により好ましくは周囲温度の範囲内の温度で行われる。反応にかける圧力は、一般に大気圧である。
本発明は、温度が摂氏度で示され、収率がmol%で示され、内部参照としてのテトラメチルシランに対するNMRデータの化学シフトがppmで示され、略語は、当技術分野における通常の意味を有する以下の例において、より詳細に説明される。

例1~8及び例26では、表1に示す式(I)の化合物の調製が開示されている。表1の他の(参照)化合物は、類似の方法によって合成したか、又は商業的供給源から得た。
例1
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1、項目12参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム3~5に示した。
工程a)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ボロン酸(化合物1a)の合成

冷却器、窒素パージ入口及び挿入されたデジタル温度計を備えた500mL三つ口フラスコ中で、ジイソプロピルアミン(8.90g、13mL、1.1当量、88.0mmol)をテトラヒドロフラン(200mL、abs、Nパージ)に溶解し、-78℃に冷却した。反応温度を-60℃未満に保ちながら、ブチルリチウムの溶液(5.64g、35.2mL、1.1当量、88.0mmol、ヘキサン中2.5M)を滴下した。反応混合物を、-78℃で30分間撹拌した。次いで、反応温度を-70℃未満に保ちながら、1-ブロモ-3-フルオロベンゼン(14.0g、8.93mL、1当量、80.0mmol)を、5分以内に滴下した。混合物を、-78℃で30分間撹拌した。次いで、ホウ酸トリメチル(16.6g、18mL、2当量、160mmol)を、10分以内に滴下し、反応温度を-70℃未満に維持した。次いで、反応物を、-78℃で30分間撹拌し、25℃まで温めたままにし、更に4時間撹拌した。その後、反応混合物を0℃に冷却し、温度を6℃未満に維持しながら、250mLの1M HCl溶液(0℃に予冷)を滴下した。反応物を、25℃まで温め、更に2時間撹拌した。次いで、160mLのジエチルエーテルを添加し、相を分離した。水相を更に40mLのジエチルエーテルで洗浄した。合わせた有機相を、2×160mLのブラインで洗浄し、NaSOを用いて乾燥させた。最後に、溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させて粗結晶生成物を得、これを更に精製することなく、次の合成工程に使用することができる。
工程b)カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)の合成

白色の1000mLポリプロピレン容器中で、(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ボロン酸(化合物1a)(17.5g、1当量、80.0mmol)を、メタノール(90mL、技術)中で測定し、メタノールに溶解させた。次いで、水(90mL)に溶解したフッ化水素カリウム(25.0g、4当量、320mmol)を一度に添加した。得られた懸濁液を16時間撹拌した。その後、500mLのアセトンを添加し、反応混合物を30分間撹拌した。反応混合物を、濾紙を通して濾過し、溶媒をロータリーエバポレーターで60℃で蒸発させた。更なる400mLのアセトンを添加し、再度蒸発させて微量の水を除去した。最後に、100mLのトルエンを添加し、同様に蒸発させた。得られた白色粉末を再度アセトン100mLに溶解し、濾紙で濾過した。濾液を蒸発させ、得られた白色粉末を100mLのヘキサンと混合し、濾過した。沈殿物を2×50mLのジエチルエーテルで洗浄し、60℃のロータリーエバポレーターで乾燥させ、P10を乾燥剤として使用する真空デシケーター中で、保持した。生成物は、白色の結晶性固体(20.4g、72.6mmol)である。最初の2つの合成工程の合わせた単離収率は、91%である。
H NMR

19F NMR

13C NMR
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.61g、2.3当量、66.3mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(5.21g、6.04mL、2.3当量、66.3mmol)を滴加した。溶液を温め、還流し始めた。30mLのジエチルエーテルを添加して反応物を希釈し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、3-ブロモ-1,2,4,5-テトラフルオロベンゼン(15.2g、8.07mL、2.3当量、66.3mmol)を、90mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、溶解させた後、0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分以内に滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。500mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(8.10g、1当量、28.8mmol)を、N下で測定し、20mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、90mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×20mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を超音波処理し、濾過して、生成物が白色結晶性粉末として得られた(6.90g、14.3mmol、収率50%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例2
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2、項目16参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム3、4及び6に示した。
工程a)及び工程b)は、例1と同様である。
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.61g、2.3当量、66.3mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(5.21g、6.04mL、2.3当量、66.3mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3,4トリフルオロベンゼン(14.0g、7.85mL、2.3当量、66.3mmol)を90mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解し、その後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に維持しながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分で滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。500mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(8.10g、1当量、28.8mmol)を、N下で測定し、20mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、90mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×20mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(8.05g、18.0mmol、収率63%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例3
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3、項目11参照)の合成。
化合物を下記のように調製し、スキーム3、4及び7に示した。
工程a)及び工程b)は、例1と同様である。
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.61g、2.3当量、66.3mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(5.21g、6.04mL、2.3当量、66.3mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、1-ブロモ-2,3,4,5,6-ペンタフルオロベンゼン(16.4g、8.27mL、2.3当量、66.3mmol)を、90mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、溶解させた後、0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に維持しながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分で滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。500mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(8.10g、1当量、28.8mmol)を、N下で測定し、20mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、90mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×20mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(5.08g、9.79mmol、収率34%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例4
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4、項目15参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム8~10に示した。
工程a)(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ボロン酸(化合物4a、Pfp=C)の合成

i-PrMgClの調製:100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.89g、1.0当量、77.7mmol)を測定し、45mLのabs.ジエチルエーテルを添加した。次いで、2-クロロプロパン(6.11g、7.11mL、1.0当量、77.7mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。
冷却器、窒素パージ入口及び挿入されたデジタル温度計を備えた500mL三つ口フラスコ中で、2-ブロモ-2’,3,3’,4,4’,5,5’,6,6’-ノナフルオロ-1,1’-ビフェニル(30.7g、1.0当量、77.7mmol)を、ジエチルエーテル(50mL、abs、Nパージ)に溶解し、氷浴で0℃に冷却した。反応温度を0~5℃に保ちながら、i-PrMgCl溶液を滴下した。次いで、反応混合物を、25℃で60分間撹拌した。次いで、反応温度を0℃に保ちながら、ホウ酸トリメチル(16.2g、17.7mL、2.0当量、155mmol)を30分以内に滴下した。混合物を25℃で更に16時間撹拌した。その後、反応物を0℃に冷却し、温度を5℃未満に維持しながら、80mLの1M HCl溶液(0℃に予冷)を滴下した。反応物を、25℃まで温め、更に2時間撹拌した。次いで、200mLのジエチルエーテルを添加し、相を分離した。水相を、更に50mLのジエチルエーテルで洗浄した。合わせた有機相を、2×160mLのブラインで洗浄し、NaSOを用いて乾燥させた。最後に、溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させて粗生成物を得、これを更に精製することなく次の合成工程に使用することができる。
工程b)トリフルオロ(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホウ酸カリウム(化合物4b)の合成

白色の1000mLのポリプロピレン容器中で、(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ボロン酸(26.59g、77.7mmol)を、メタノール(78mL、技術)中で測定し、メタノールに溶解させた。次いで、蒸留水(78mL)に溶解したフッ化水素カリウム(24.30g、4、0当量、311.11mmol)を、一度に添加した。得られた懸濁液を16時間撹拌した。その後、500mLのアセトンを添加した。反応混合物を濾紙で濾過し、溶媒をロータリーエバポレーターで60℃で蒸発させた。更なる400mLのアセトンを添加し、再度蒸発させて微量の水を除去した。次いで、100mLのトルエンを添加し、同様に蒸発させた。得られた白色粉末を再度アセトン100mLに溶解し、濾紙で濾過した。溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させ、得られた白色粉末をヘキサン100mLと混合し、濾過した後、60℃で乾燥させた。生成物は、白色、結晶性固体(25.73g、63.68mmol)である。この合成工程の単離収率は、81.9%当量である。
19F NMR

13C NMR
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(280mg、2.3当量、11.5mmol)を測定した。次いで、10mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(903mg、1.05mL、2.3当量、11.5mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる10mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の100mLの二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3,5トリフルオロベンゼン(2.43g、1.355mL、2.3当量、11.5mmol)を、40mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解した後、溶液を0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、先に調製したi-PrMgCl溶液を、20分以内にシリンジを介して滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。100mLシュレンクフラスコ中で、トリフルオロ(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホウ酸カリウム(化合物4b)(2.11g、1当量、5.00mmol)を、N下で測定し、5mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を5℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中で蒸発させた。次に、10mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×5mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中45℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物をオフホワイト色結晶性粉末として得た(1.33g、2.27mmol、収率45%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例5
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5、項目19参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム3、4及び11に示した。
工程a)及び工程b)は、例1と同様である。
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.61g、2.3当量、66.3mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(5.21g、6.04mL、2.3当量、66.3mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3,5トリフルオロベンゼン(14.0g、7.82mL、2.3当量、66.3mmol)を90mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解した後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に維持しながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分で滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。500mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(8.10g、1当量、28.8mmol)を、N下で測定し、20mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、90mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×20mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(6.05g、13.5mmol、収率47%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例6
(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6、項目10参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム12~14に示した。
工程a)(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ボロン酸(化合物6a)の合成

冷却器、窒素パージ入口及び挿入されたデジタル温度計を備えた500mLの首フラスコ中で、-75℃で、1-クロロ-3-フルオロベンゼン(15.7mL、19.142g、146.6mmol)を、ブチルリチウム(161.3mmol)のテトラヒドロフラン(117mL、abs)及びヘキサン(66mL、abs)中溶液に添加した。反応混合物を-78℃で2時間撹拌した。次いで、ホウ酸トリメチル(30.47g、32.7mL、2当量、40.0mmol)を、50分以内に滴下し、反応温度を-71℃未満に維持した。反応物を、25℃まで温め、次いで16時間撹拌した。その後、反応物を0℃に冷却し、温度を6℃未満に維持しながら、35mLの1M HCl溶液(0℃に予冷)を滴下した。反応物を、25℃まで温め、更に2時間撹拌した。その後、相を分離した。水相を、更に30mLのジエチルエーテルで洗浄した。合わせた有機相を、2×30mLのブラインで洗浄し、NaSOを用いて乾燥させた。最後に、溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させてほぼ固体を得て、これをヘキサンで洗浄し、乾燥させた。生成物を白色粉末として得た(20.76g、119.06mmol)。この合成工程の収率は、81%である。粗生成物は、更に精製することなく、次の合成工程に使用することができる。
工程b)カリウム(2-クロロ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物6b)の合成

白色の1000mLポリプロピレン容器中で、(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ボロン酸(化合物6a)(20.76g、1当量、119.06mmol)をメタノール(325mL、技術)中で測定し、これに溶解させた。次いで、水(325mL)に溶解したフッ化水素カリウム(37.2g、4当量、476.22mmol)を、一度に添加した。得られた懸濁液を16時間撹拌した。その後、300mLのアセトンを添加し、反応混合物を30分間撹拌した。反応混合物を、濾紙を通して濾過し、溶媒をロータリーエバポレーターで60℃で蒸発させた。更に2×30mLのアセトンを添加し、再び蒸発させて微量の水を除去した。最後に、50mLのトルエンを添加し、同様に蒸発させた。得られた白色粉末を再度アセトン100mLに溶解し、濾紙で濾過した。溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させ、得られた白色粉末をヘキサン100mLと混合し、濾過した。濾過物をロータリーエバポレーターで60℃で乾燥させ、乾燥剤としてP10を使用して真空デシケーター中に保った。生成物は、白色、結晶性固体(27.00g、114.19mmol)である。この合成工程における単離収率は、96%である。
H NMR

19F NMR

13C NMR
工程c)(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(763mg、2.3当量、31.4mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、18mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(2.47g、2.90mL、2.3当量、31.4mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、3-ブロモ-1,2,4,5-テトラフルオロベンゼン(7.19g、2.3当量、31.4mmol)を95mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解させた後、溶液を0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、予め調製したグリニャール溶液を、25分以内にシリンジを介して滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。250mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-クロロ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物6b)(3.84g、1当量、13.65mmol)を、N下で測定し、12mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、60mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×10mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を70℃真空で蒸発させ、オフホワイト色固体を得た。次いで、2×5mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(2.15g、4.89mmol、収率36%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例7
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7、項目18参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム8、9及び15に示した。
工程a)及び工程b)は、例4と同様である。
工程c)(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(671mg、2.3当量、27.6mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(2.17g、2.52mL、2.3当量、27.6mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、3-ブロモ-1,2,4,5-テトラフルオロベンゼン(6.32g、3.36mL、2.3当量、27.6mmol)を40mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解させた後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、先に調製したi-PrMgCl溶液を25分以内にシリンジを介して滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。250mLシュレンクフラスコ中で、トリフルオロ(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホウ酸カリウム(化合物4b)(5.10g、1当量、12.0mmol)を、N下で測定し、15mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を5℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中で蒸発させた。次に、20mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×15mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中45℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、20mLのabs.ペンタンを添加し、懸濁液を25分間超音波処理した。得られた懸濁液を濾過して、生成物をオフホワイト色結晶性粉末として得た(3.26g、5.22mmol、収率44%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例8
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物8、項目17参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム8、9及び16に示した。
工程a)及び工程b)は、例4と同様である。
工程c)(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物8)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN2入口を取り付け、マグネシウム削りくず(648mg、2.5当量、25.66mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、25mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(2.09g、2.43mL、2.5当量、25.66mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3,4トリフルオロベンゼン(5.62g、3.15mL、2.5当量、25.66mmol)を40mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解し、その後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、先に調製したi-PrMgCl溶液を25分以内にシリンジを介して滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。250mLシュレンクフラスコ中で、トリフルオロ(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホウ酸カリウム(4.50g、1当量、10.66mmol)を、N2下で測定し、10mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を5℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中で蒸発させた。次に、20mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×15mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中45℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、20mLのabs.ペンタンを添加し、懸濁液を25分間超音波処理した。得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(1.883g、3.202mmol、収率30%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例9
桐油の還元
桐油の主要な脂肪酸成分は、1つのシス型二重結合及び2つのトランス型二重結合を、全て共役で含有するアルファ-エレオステアリン酸(82%)である。これらの二重結合の異性化及び過還元は、触媒としてBrF(F3aボラン(化合物2)を使用したヒドロシリル化によって、トリグリセリドを直接還元することを回避することができる。
オーブン乾燥させた4mLバイアルで、エステル、プロパン-1,2,3-トリイル(9Z,9’Z,9’’Z,11E,11’E,11’’E,13E,13’E,13’’E)-トリス(オクタデカ-9,11,13トリエノアート)(146mg、0.33当量、0.166mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6[(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(2.26mg、100μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.01当量、5.0μmol)]中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(64.4mg、89μL、1.1当量、0.55mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。元のグリセリドCHピークの完全な消失((ベンゼン-d6)δ4.29(dd,J=11.9,4.1Hz,2H),4.07(dd,J=11.9,6.0Hz,2H))及びアセタールCHピークの出現((ベンゼン-d6)δ5.03-4.93(m,2H))を通して、H NMRによって判断した場合、反応は完全な転化に進んだ。
3,3,13,13-テトラエチル-5,11-ジ((8Z,10E,12E)-ヘプタデカ-8,10,12-トリエン-1-イル)-8-(((9Z,11E,13E)-1-((トリエチルシリル)オキシ)オクタデカ-9,11,13-トリエン-1-イル)オキシ)-4,6,10,12-テトラオキサ-3,13-ジシラペンタデカン:
次に、反応混合物を5mLのTHFで希釈し、塩酸水溶液(182mg、5.0mL、1M、10当量、5.0mmol)を添加することによって、シリルアセタールを加水分解した。16時間後、反応混合物を30mLの酢酸エチルで抽出し、30mLの飽和NaHCO溶液洗浄し、MgSO上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。得られた油は、主要成分としてα-エレオステアルアルデヒド(>65m/m%)を含み、H NMRに基づくと、グリセロール(<5m/m%)、ヘキサエチルジシロキサン(<25m/m%)及び桐油の他の脂肪酸成分(<5m/m%)からの微量汚染物質も含んでいた。アルデヒド性プロトンはδ9.33(t,J=1.7Hz,1H)で明確に視認可能であるが、シリル-アセタールのピークは完全に消失し、総転化を示した。オレフィン性Hピーク((ベンゼン-d6)δ6.53(dd,J=14.7,11.2Hz,1H),6.30-6.09(m,3H),5.61(dt,J=14.5,7.1Hz,1H),5.40(dt,J=10.9,7.7Hz,1H))によって示されるように、二重結合は、プロセス全体を通して無傷のままであった。
(9Z,11E,13E)-オクタデカ-9,11,13トリエナール:
例10
ホホバ油の還元
ホホバ油は、ほぼ全体がモノエステル(ワックスエステル)で構成されている。その主要な脂肪酸成分は、1つの二重結合を含有する11個のエイコセン酸であり、主要なアルコール性成分は、11個のエイコサノールである。
オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、icos-11-エン-1-イル icos-11-エノアート(295mg、1当量、0.500mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6[(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(2.23mg、100μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.01当量、5.00μmol)]中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(64.0mg、87.8μL、1.1当量、550μmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。
トリエチル((1-(icos-11-エン-1-イルオキシ)icos-11-エン-1-イル)オキシ)シラン:
次に、反応混合物を5mLのTHFで希釈し、塩酸水溶液(182mg、5.0mL、1M、10当量、5.0mmol)を添加することによって、シリルアセタールを加水分解した。16時間後、反応混合物を30mLの酢酸エチルで抽出し、30mLの飽和NaHCO溶液洗浄し、MgSO上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。得られた油は、主要構成成分としてicos-11-エナール(>55m/m%)を含み、H NMRに基づくと、11-エイコサノール(<40m/m%)及びヘキサエチルジシロキサン(<5m/m%)からの微量汚染物質も含んでいた。アルデヒド性プロトンは、δ9.35(t,J=1.8Hz,1H)で明確に視認可能であるが、シリル-アセタールのピークは、完全に消失し、総転化を示した。オレフィン性Hピーク(ベンゼン-d6)δ5.48(t,J=5.0Hz,2H)によって示されるように、二重結合は、プロセス全体を通して無傷のままであった。
Icos-11-enal:
例11
エチル2,2,2-トリフルオロアセタートの還元
2,2,2-トリフルオロアセトアルデヒドは、医薬化学における重要な合成構成要素である。一方、この化合物の合成及び使用は、その低い沸点(20℃)のため扱いにくい。合成前駆体としてのそのシリルアセタールの使用は、実行可能な代替物になり得る。
シリル-アセタールは、広く入手可能なエチル2,2,2-トリフルオロアセタートから出発して合成することができるが、このエステルの低いルイス塩基性に起因して、F(Fボラン(化合物7)のようなより強いルイス酸が必要とされる。
オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル2,2,2-トリフルオロアセタート(71.0mg、59.5μL、1当量、0.500mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7、項目18)(2.68mg、100μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.01当量、5.00μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(116mg、160μL、2当量、1.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。
生成物:(1-エトキシ-2,2,2-トリフルオロエトキシ)トリエチルシラン(NMR収率90%)
H NMR
例12
γ-ブチロラクトンの還元
ラクトンのラクトールへの選択的還元は、いくつかの重要な医薬中間体の合成中にしばしば遭遇する困難な合成の問題である。これは、γ-ブチロラクトン部分の還元が困難な課題であるプロスタグランジンの合成にも当てはまる。ラクトンの場合の過還元の問題は更に顕著であるため、より弱いルイス酸が必要である。この概念は、γ-ブチロラクトンを高い選択性で還元するために、より弱いルイス酸性度を有するボラン、BrF(Fs)ボラン(化合物5)を使用したこの例で実証される。
オーブン乾燥させた4mLバイアルで、ラクトン、ジヒドロフラン-2(3H)-オン(86mg、76μL、1当量、1.0mmol)を、窒素下で測定し、0.8mlのベンゼン-d6に溶解した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5、項目19)(ベンゼン-d6中4.4mg、0.20mL、0.05M、0.01当量、10μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(0.14g、0.19mL、1.2当量、1.2mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を室温で更に16時間撹拌した。H NMRによって判断したところ、完全な転化が達成され、過還元された副生成物(3,3,10,10-テトラエチル-4,9-ジオキサ-3,10-ジシラドデカン)の量は、最小であった(<12m/m%)。
生成物:トリエチル((テトラヒドロフラン-2-イル)オキシ)シラン(NMR収率86%)
H NMR
例13
メチル3-フェニルプロパノアートの還元
本発明による触媒を使用するメチル3-フェニルプロパノアートエステルのヒドロシリル化のための一般的な方法(スキーム1、表1)
反応は、ニート又は乾燥溶媒を使用して、不活性条件下で実施した。重要なことに、触媒は、少量の水(工業グレードの溶媒)の存在下でさえも、機能することができる。
オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、メチル3-フェニルプロパノアート基質(0.82g、0.79mL、1当量、5.0mmol)を、9mLのabs.トルエン中で測定し、溶解させた。次に、トルエン((2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2、項目16)(23mg、1.0mL、トルエン中0.05M、0.01当量、50μmol))中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(0.64g、0.88mL、1.1当量、5.5mmol)を、反応混合物に滴下した。すぐに、反応が温まり始め、少量の水素ガスの発生が観察される(微量の水/アルコール/カルボン酸から)。NMR又はGC-MSによって判断してエステルの転化が終了するまで、反応物を室温で16時間更に撹拌した。次に、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物トリエチル(1-メトキシ-3-フェニルプロポキシ)シランを得た(1.39g、4.95mmol、収率99%)。
上記方法は、表1に示す他の触媒化合物を使用して適用することができ、必要な変更は当業者の一般知識の範囲内である。
H NMR

13C NMR
例14
エチル4-ブロモブタノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモブタノアート(2.93g、2.15mL、1当量、15.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(6.70mg、300μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、15.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(2.27g、3.1mL、1.3当量、19.5mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(4-ブロモ-1-エトキシブトキシ)トリエチルシランを得た(4.54g、14.6mmol、収率97%)。
H NMR
例15
エチル3-ブロモプロパノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル3-ブロモプロパノアート(3.62g、2.55mL、1当量、20.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(8.94mg、400μL、0.05 Mベンゼン-d6中、0.001当量、20.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(2.56g、3.51mL、1.1当量、22.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(3-ブロモ-1-エトキシプロポキシ)トリエチルシランを得た(6.2g、21mmol、収率99+%)。
H NMR
例16
エチル5-ブロモペンタノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル5-ブロモペンタノアート(4.18g、3.17mL、1当量、20.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(8.94mg、400μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、20.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(2.56g、3.51mL、1.1当量、22.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:((5-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシランを得た(6.5g、20mmol、収率99+%)。
H NMR
例17
エチル6-ブロモヘキサノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル6-ブロモヘキサノアート(3.35g、2.67mL、1当量、15.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(6.70mg、300μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、15.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.92g、2.64mL、1.1当量、16.5mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:((6-ブロモ-1-エトキシヘキシル)オキシ)トリエチルシランを得た(4.9g、14mmol、収率96%)。
H NMR
例18
イソプロピル4-ブロモブタノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、イソプロピル4-ブロモブタノアート(2.09g、1当量、10.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(4.47mg、200μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、10.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.28g、1.76mL、1.1当量、11.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(4-ブロモ-1-イソプロポキシブトキシ)トリエチルシランを得た(2.84g、8.73mmol、収率87%)。
H NMR
例19
エチル2-(2-クロロエトキシ)アセタートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル2-(2-クロロエトキシ)アセタート(1.67g、1当量、10.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(4.47mg、200μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、10.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.28g、1.76mL、1.1当量、11.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(2-(2-クロロエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシランを得た(2.5g、8.8mmol、収率88%)。
H NMR
例20
メチル2-ブロモプロパノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、メチル2-ブロモプロパノアート(1.67g、1.12mL、1当量、10.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(4.47mg、200.0μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、10.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.28g、1.76mL、1.1当量、11.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮し、(2-ブロモ-1-メトキシプロポキシ)トリエチルシランを得た(2.7g、9.5mmol、収率95%)。生成物は、3:1の比の可能なジアステレオマーの混合物である。
H NMR
主要なジアステレオマー:

微量なジアステレオマー:
例21
エチル2-(2-ブロモエトキシ)アセタートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル2-(2-ブロモエトキシ)アセタート(2.11g、1当量、10.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(ベンゼン-d6中44.7mg、2.00mL、0.05M、0.01当量、100μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.40g、1.92mL、1.2当量、12.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(2-(2-ブロモエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシランを得た(3.2g、9.8mmol、収率98%)。
H NMR
例22
エチル4-ブロモ-2-フルオロブタノアートの還元

オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモ-2-フルオロブタノアート(533mg、1当量、2.50mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(11.2mg、500μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.01当量、25.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(349mg、479μL、1.2当量、3.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(4-ブロモ-1-エトキシ-2-フルオロブトキシ)トリエチルシランを得た(720mg、2.19mmol、収率88%)。
H NMR
例23
エチルデカノアートの還元

オーブン乾燥させた500mLフラスコ中でエステル、エチル デカノアート(40.0g、1当量、200mmol)を、窒素下で測定し、200mlの乾燥トルエンに溶解させた。次に、トルエン(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(89.2mg、3.99mL、トルエン中0.05M、0.001当量、200μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(25.5g、35.1mL、1.1当量、220mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:((1-エトキシデシル)オキシ)トリエチルシランを得た(62g、0.20mol、収率98%)
H NMR
例23
エチル4-ブロモペンタノアートの還元

オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモペンタノアート(1.05g、1当量、5.00mmol)を、窒素下で測定した。次に、トルエン(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(2.23mg、100μL、トルエン中0.05M、0.001当量、5.00μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(698mg、958μL、1.2当量、6.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:((4-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシランを得た(1.6g、4.9mmol、収率98%)。
H NMR
例24
エチル4-ブロモ-2,2-ジフルオロブタノアートの還元

オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモ-2,2-ジフルオロブタノアート(578mg、1当量、2.50mmol)を、窒素下で測定した。次に、トルエン(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1)(24.1mg、1.00mL、トルエン中0.05M、0.02当量、50.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(349mg、479μL、1.2当量、3.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(4-ブロモ-1-エトキシ-2,2-ジフルオロブトキシ)トリエチルシランを得た(448mg、1.29mmol、収率52%)。
H NMR
例25
エチル4-ブロモ-2-メチルブタノアートの還元

オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモ-2-メチルブタノアート(1.05g、1当量、5.00mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(11.2mg、500μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.005当量、25.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(698mg、958μL、1.2当量、6.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、(4-ブロモ-1-エトキシ-2-メチルブトキシ)トリエチルシランを得た(1.48g、4.55mmol、収率91%)。生成物は、3:2の比の可能なジアステレオマーの混合物である。
H NMR
主要なジアステレオマー:

微量なジアステレオマー:
例26
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)ボラン(化合物9、項目20参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム3、4及び34に示した。
工程a)及び工程b)は、例1と同様である。
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)ボラン(化合物9)の合成

スキーム34
50mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(0.95g、2.2当量、39.2mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、15mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(3.08g、3.57mL、2.2当量、39.2mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる15mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mL二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3-ジフルオロベンゼン(7.56g、4.42mL、2.2当量、39.2mmol)を60mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解させた後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に維持しながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分で滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。250mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(5.00g、1当量、17.8mmol)を、N下で測定し、10mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、-78℃に冷却した。温度を-60℃未満に保ちながら、冷却した(-78℃)グリニャール溶液を20分以内にカニューレを介して添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、60mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×10mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、20mLのヘキサンを添加し、得られた懸濁液を-78℃で濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(2.92g、7.10mmol、収率40%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例27
TMDSを用いたエチル4-ブロモブタノアートの代替還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモブタノアート(1.29g、0.95mL、1当量、6.60mmol)を、窒素下で測定し、6.6mlのabs.トルエンに溶解した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5)(2.95mg、132μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、6.60μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS)(532mg、0.70mL、0.6当量、3.96mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、溶媒を蒸発させ、粗生成物を、ヘキサン/酢酸エチル勾配溶出を用いるシリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーを用いて、精製した。クロマトグラフィー後、生成物を含有する画分を真空中で濃縮して、生成物4,10-ビス(3-ブロモプロピル)-6,6,8,8-テトラメチル-3,5,7,9,11-ペンタオキサ-6,8-ジシラトリデカンを得た(1.64g、3.13mmol、収率95%)。
H NMR
例28
TMDSを用いたエチル3-フェニルプロパノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル3-フェニルプロパノアート(1.07g、1当量、6.00mmol)を、窒素下で測定し、6.0mlのabs.トルエンに溶解した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)ボラン(化合物9)(2.47mg、120μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、6.00μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS)(467mg、0.62mL、0.58当量、3.48mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、溶媒を蒸発させ、粗生成物を、ヘキサン/酢酸エチル勾配溶出を用いるシリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーを用いて、精製した。クロマトグラフィー後、生成物を含有する画分を真空中で濃縮して、生成物6,6,8,8-テトラメチル-4,10-ジフェネチル-3,5,7,9,11-ペンタオキサ-6,8-ジシラトリデカン(1.15g、2.33mmol、収率78%)を得た。
H NMR
一般的な注記
結果の評価/説明の間、以下の理論的仮定を行うことができる。最初に、アリール環上のオルト置換基は、ホウ素中心へのアクセスを著しく阻害するので、立体因子を考慮に入れるべきである。したがって、サイズ排除の原理が実現され、その本質は、ボランは反応混合物中に存在するルイス塩基性成分と安定な付加物を形成しないが、トリエチルシランは依然としてそれらにアクセスできることである。これは選択性を改善するが、有意な立体的「密集」は、反応性の低下をもたらし得る。別の重要な要因は、ボランのルイス酸性度である。これを増加させると、反応性もあるレベルまで上昇するが、このレベルを超えると、電子求引性置換基は、形成するヒドリド中間体を過度に安定化し、それによってその反応性を低下させる。しかしながら、ボランの反応性を高めると、選択性も低下させる可能性がある。更なる態様は、還元される基質(エステル又はラクトン)の反応性である。反応性基質の場合、本発明の反応性の低い触媒が適切であってよく、逆もまた同様であり得る。特定の基質に対する適切な触媒の選択は、触媒の置換基パターンの「微調整」を必要とする(所望の電子吸引効果を提供する置換基の使用によって、そのルイス酸特性を増加又は減少させる)。理論的選択は、当業者の予想可能な知識に基づいて行うことができ、選択された置換基パターンの成功は、比較的単純な実験によって、すなわち、この分野で作業する当業者に過度の負担をかけることなく、確認され得る。これは、本発明の触媒ファミリーの一般的な使用を可能にする本発明の非常に重要な特徴である。
本発明は、新規トリアリールボラン型触媒の存在下で、還元剤としてシラン、例えばトリエチルシラン(TESH)を使用して、加水分解時にアルデヒド又はラクトールを与える、エステル又はラクトンのシリルアセタールへの部分還元のための触媒プロセスに関する。
より具体的には、本発明は、エステル又はラクトンのシリルアセタールへの部分還元に適用することができる式(I)の新規なトリアリールボラン型触媒化合物(下記参照)に関する。本発明はまた、アルデヒド又はラクトールの調製方法であって、前記方法が、以下の工程:i)エステル又はラクトンを、式(I)の化合物の存在下でシランと反応させて、シリルアセタールを得る工程と、ii)得られたシリルアセタールを、酸性又はフッ化物含有試薬で加水分解して、アルデヒド又はラクトールを形成する工程と、iii)場合により、得られたアルデヒド又はラクトールを分離し、精製する工程と、を含む方法に関する。
アルデヒド及びラクトールは、香粧品産業/農薬化学において有用な製品であるが、特に製薬産業において、ファインケミカルの調製のための重要な中間体でもある。エステル及びラクトンは、容易に入手可能であり、比較的安価な出発物質であるため、エステル官能基の対応するアルデヒドへの選択的還元は、有機化学における基本的な反応の1つであり、多くの化学プロセスで使用されている。アルコールへの過還元を回避するために、反応はアセタール中間体で停止すべきであり、すなわちシランの反応は、C=O官能基でのみ起こるべきである。これまで、水素化物還元剤、例えば水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL-H)又は水素化リチウムトリ-tert-ブトキシアルミニウムが専ら使用されていた。これらの試薬の使用は、アルコールへの過還元を最小限に抑えるために低温で反応を行う必要があるため、費用がかかる。更に、それらは、高い可燃性、極めて可燃性のガスを放出する水との激しい反応、空気中での自発的な可燃性、及び困難な後処理手順の欠点を示している。それにもかかわらず、これらの2つの試薬を用いてアルコールへの過還元を回避することができない場合、必要なアルデヒドを得るために間接的な二段階プロトコルが使用される:エステルのアルコールへの過還元、それに続くアルコールのアルデヒドへの選択的酸化[Dess, D. B.; Martin, J. C. (1983), “Readily accessible 12-I-5 oxidant for the conversion of primary and secondary alcohols to aldehydes and ketones” J. Org. Chem. 48, 4155; Omura, K.; Swern, D. (1978), “Oxidation of alcohols by ’activated’ dimethyl sulfoxide. A preparative, steric and mechanistic study” Tetrahedron. 34, 1651; Barriga, S. (2001), “2,2,6,6-Tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO)” Synlett 563; Montanari, F.; Quici, S.; Henry-Riyad, H.; Tidwell, T. T. (2005), “2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-oxyl” Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons]。この間接的なアプローチは、多くの場合、唯一の選択肢であるが、レドックス経済性が乏しい結果として経済的であるとはほど遠い。
非触媒プロセスに加えて、エステルのアルデヒドへの触媒還元も知られている。したがって、いくつかの刊行物は、金属及び更にはいくつかの非金属触媒と共に、エステル基質のための代替還元剤としてのシランの使用を記載している。これらの種類の還元のための好ましいシランは、トリフェニルシラン(PhSiH)、ジエチルシラン(EtSiH)又はトリエチルシラン(EtSiH)である。
Piersら[Parks, D. J.; Blackwell, J. M.; Piers, W. E. (2000), “Studies on the Mechanism of B(C-Catalyzed Hydrosilation of Carbonyl Functions” J. Org. Chem. 65, 3090]は、PhSiH及び非金属触媒であるトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランB(Cによるエステルのシリルアセタールへの還元を報告した。このプロセスは、様々な基質に使用することができるが、これらの反応は、シリルエーテル及びアルカンへの実質的な過還元(5~30%)を伴っていた。ここで、Parks,D.J.らは、上記論文の前身となる別の論文(“Tris(pentafluorophenyl)boron-Catalyzed Hydrosilation of Aromatic Aldehydes, Ketones and Esters”, Journal of the American Chemical Society, American Chemical Society, vol. 118, no. 39, 1 January 1996, pages 9440-9441)を有していることに言及する。
日本特許出願番号第2016084310号(Kazumasa)は、シラン還元剤及びB、Al又はTiルイス酸からなる系を使用して、α-フッ素化エステルをフッ素化シリルアセタールに還元するための、同様の方法を記載している。好ましい触媒の中でも、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランB(Cが、特許された方法において使用される。このような触媒は、基質に対して少なくとも1mol%で、α-フッ素化エステルのシリルアセタールへの選択的かつ部分的な還元に適していると言われている。重要なことに、このプロセスは、α位に電子求引性置換基を有するエステルに限定される。
エステル官能性の部分還元のための触媒としてのBAC’型(すなわち下記)トリアリールボラン、すなわちメシチルビス(パーフルオロフェニル)ボラン(Mes(F5)2ボラン)の使用は、Fegyvernekiの博士論文[D. Fegyverneki (2018), “Szililvegyuletek atalakitasa triaril-boran Lewis-savakkal” doctoral dissertation, Eotvos Lorand University]に報告されている。それぞれの方法は、5mol%の触媒及び1当量のトリエチルシラン(EtSiH)を還元剤として使用して、複数のエステル基質に対するボラン媒介ヒドロシリル化の能力を実証し、31~99%の収率を達成した。得られたシリルアセタールを、更にアルデヒドに変換し、50~81%の収率を得た。有望な結果にもかかわらず、報告されたMes(F5)2ボラン触媒は、本発明で提示される新規な触媒の有利な構造的、電子的及び立体的特性を欠いている。結果として、より高い触媒負荷及びより長い反応時間が必要とされ、本発明による触媒を適用するプロセスと比較して、より低い収率を達成することができた。これは、表1に見られる比較研究でも裏付けられた:同じ反応条件下でMes(F5)2ボランを使用した場合、本発明で提示された触媒によって得られた結果(85%超)と比較して、有意に低い収率(3.4%)が検出された(例えば、項目6を参照)。
シリルアセタール[Motoyama Y et al. (2018), “Catalytic Silane-Reduction of Carboxylic Esters and Lactones: Selective Synthetic Methods to Aldehydes, Lactols, and ethers via Silyl Acetyl Intermediates” Chemistry Select, 3, 2958; Sortais B. and Darcel C. et al (2013), “Selective Reduction of Esters to Aldehydes under the Catalysis of Well-Defined NHC-Iron Complexes” Angew. Chem. Int. Ed. 52, 8045; Wei. D and Sortais J. B. (2020), “Manganese and Rhenium-catalyzed Selective Reduction of Esters to Aldehydes with Hydrosilanes” Chem. Commun, 56,11617-11620]へのエステルの選択的還元を行うことが知られている数少ない金属ベースの触媒又は触媒系の中で、Cheng及びBrookhart[Cheng, C. and Brookhart, M. (2012), “Efficient Reduction of Esters to Aldehydes through Iridium-Catalyzed Hydrosilylation” Angew. Chem. Int. Ed. 51, 9422.]によって開発されたIr触媒系手順を、ここで引用すべきである。他の金属ベースの触媒系と比較して、この系は、0.1~0.5mol%程度の少量の触媒、及び還元剤EtSiHを必要とする。しかし、この方法は、有毒で高価な触媒を使用しており、更に、オレフィン性官能基を有するエステル基質は報告されていない。
エステル又はラクトン官能基を有する基質の部分還元のための試薬及びプロセスは、当技術分野で公知であるにもかかわらず、エステル基を含有する基質からアルデヒド又はラクトールを製造するための、代替の工業的に許容され得る試薬及びプロセスが、依然として必要とされている。この目的に特に適しているのは、エステル官能基を含有し、穏やかな実験条件(約25~50℃の温度、周aaaaaa囲雰囲気、すなわち酸素及び湿度を排除しない)の使用を可能にする分子について、低い触媒負荷、高い転化率及び高い化学選択性でプロセスを進行させることを可能にする代替触媒である。
一般式(I)の範囲内にあるが、異なる有用性を有する化合物は、ほとんど知られていない。これらの化合物は、請求項1の末尾のいわゆる「放棄/但し書き」部分によって除外される。除外される化合物は、以下の先行技術文献に記載されている。
Kosterら[Koster et al. (1963), “Umwandlungen bororganischer Verbindungen in der Hitze” Angew. Chem., 75, 1079-1090]の研究では、o-ビフェニリルアリール基を有するトリアリールボランの合成が開示されている。しかしながら、この化合物は、有機反応における触媒としての使用を考慮せずに、9-ボラフルオレンの合成のための中間体としてのみ使用される。
国際特許出願である、国際公開第2019/004172号では、置換基としてo-トリルアリール基を有するBAC型ボランが提示されている。この化合物は、その後、シロキサンをアルコールと反応させることによるオルガノキシシロキサンの製造における触媒として、使用される。しかしながら、この反応性は、エステル部分及びラクトン部分の部分還元のための触媒としてのボラン化合物の、潜在的な使用についての手がかりを与えない。
更に、類似の構造を有する化合物が以下の論文に開示されている:Liting Liら(2000)「Bis(Pentafluorophenyl)(2-perfluorobiphenylyl)borane.A New Perfluoroarylborane Cocatalyst for Single-Site Olefin Polymerization」Organometallics,19,3332-3337、2-パーフルオロビフェニリル基を参照されたい(ホウ素原子に対するオルト基の一方は小さな基(F)であり、他方のオルト基は大きな基(ペンタフルオロフェニル)である)。しかしながら、この化合物は、オレフィン重合における触媒としてのみ適用され、エステル及びラクトンのアルデヒド及びラクトールへの還元における特定の触媒として適用することができるという示唆は、この論文にはない。また、大きなオルト置換基としてメチル基を有する同様のボランは、Zieglerら[Ziegler et al. (2005), “Possible Thermal Decomposition Routes in [MeB(C[LTiMe] as Deactivation Pathways in Olefin Polymerization Catalysis: A Combined Density Functional Theory and Molecular Mechanics Investigation” Organometallics, 24, 2076-2085]の研究に提示されているが、B(C触媒オレフィン重合の熱分解副生物としてのみ提示されている。これらの参照された研究及びそれぞれのボランの両方は、レビュー記事Melenら(2020)「Halogenated triarylboranes:synthesis,properties and applications in catalysis」Chem.Soc.Rev.,49,1706-1725で見つけることができる。エステル及びラクトンのヒドロシリル化のための触媒としてこれらのボランを使用する可能性についても、ここでは手がかりは与えられていない。
中国特許第111574543号明細書は、大きなオルト置換基として塩素を有するBAA’C型(以下参照)ボランを提示している。しかしながら、それぞれのボランは、有機エレクトロルミネセンスデバイスに使用することができるより大きな多環式化合物の構築のための出発物質としてのみ使用される。特許の範囲は、触媒としてのトリアリールボランの使用に関するものではない。
国際特許出願である、国際公開第2019/055727号では、2つのBAC型ボランが提示されており、それらの大きなオルト置換基はそれぞれCl基及びCF基である。これらの化合物を、ポリエーテルポリオールの製造のためのルイス酸性重合触媒として使用した。この文献は、エステル及びラクトンの部分還元のためのそれらの可能な使用についてのヒントを何ら与えていない。
Bortoluzzi[J. Bortoluzzi (2018), “Biphenyles a chiralite axiale: vers la synthese de paires de Lewis frustrees pour la catalyse enantioselective” doctoral dissertation, Universite de Strasbourg]の博士論文では、BAC型ビフェニルボランのラセミ合成が提示されている。しかしながら、触媒ヒドロシリル化反応におけるこの化合物の潜在的な適用については、研究が行われなかった。
Hoshimotoら(2018)の「Main-Group-Catalyzed Reductive Alkylation of Multiply Substituted Amines with Aldehydes Using H」J.Am.Chem.Soc.,140,7292-7300には、大きなオルト置換基としてCF基を有するトリアリールボランが、示されている。その後、この化合物を、水素ガスを還元剤として用いて、アミンの還元アルキル化のための触媒として使用した。重要なことに、本出願は、エステル及びラクトンの部分還元のための触媒としてのボランの潜在的な使用について、いかなる手がかりも与えない。
Tsao F Aの論文(“Stoichiometric and catalytic isomerization of alkenylboranes using bulky Lewis bases”, Chemical Communications vol.53 no.68, 1 January 2017, 9458-9461頁)は、嵩高いルイス塩基を用いるアルケニルボランの異性化に関する論文である。この研究ではBCF以外に言及されているトリアリールボランはなく、ヒドロシリル化についても言及されていない。
Soltani Yasharらの論文(“Stoichiometric and Catalytic C-C and C-H Bond Formation with B(C6 F5) 3 via Cationic Intermediates”, Angewandte Chemie International Edition, vol.56, no.39, 18 September 2017,11995-11999頁)では、BCFを用いる化学量論的かつ触媒的なC-CおよびC-H結合形成が開示されている。BCFの他に、3つの同一の環を有する、2,3の他のトリアリールボランが最適化で提示されており(表1参照)、それらのいずれも大きな立体的要求のあるオルト置換基を有するC環を含まない。さらに、この論文にはヒドロシリル化用途への言及はない。
Dorko Evaらの論文(“Expanding the Boundaries of Water-Tolerant Frustrated Lewis Pair Hydrogenation: Enhanced Back Strain in the Lewis Acid Enables the Reductive Amination of Carbonyls” Angewandte Chemie International Edition, vol. 56, no. 32, 1 August 2017, 9512-9516頁)では、水素化反応のためのトリアリールボラン触媒の使用が開示されている。この論文は、化合物I-IIIに言及しており、化合物Iは、3つの同一のアリール環を含み、それらのすべてが1つの小さな立体的要求と1つの大きな立体的要求のオルト置換基を有し、化合物IIおよびIIIは、本質的にヘテロレプティックであるが、小さな立体的要求(HまたはF)を有するオルト置換基を有する2つのアリール環はない。さらに、本明細書にはヒドロシリル化についての言及はなく、これらのボランは本出願では、立体障害が大きすぎる。
Shinokubo Hの論文(“Facile preparation of Vicinal Allylsiloxy- and Vinlysiloxyhaloalkanes and Their Radical Cyclization Reaction” Bulletin of the Chemical Society of Japan, vol. 70, no. 9, 1 January 1997, 2255-2263頁)は、ビシナルアリルシロキシおよびビニルシロキシハロアルカンの調製とそのラジカル環化反応に関するものである。この文献にはボラン触媒反応に関する記述はなく、ヒドロシリル化に関する記載もないが、エチルビニルエーテル、NIS、アリルジフェニルシラノールを反応させたオメガハロアルキルシリル混合アセタールの調製が開示されている。しかし、この方法は、本明細書で詳述する方法で調製できるトリアルキル基またはジアルキルシロキシル基を有する化合物の合成には適さない。
P0808824A2の特許出願(田辺製薬株式会社ら、「Process for preparing optically active 2-halogeno-3-hydroxypropionic acid ester(光学活性2-ハロゲノ-3-ヒドロキシプロピオン酸エステルの調製法)」)には、2-ハロゲノ-3-ヒドロキシプロピオン酸エステルの調製法が記載されているが、出発原料はシリルケテンアセタール化合物であり、これは本出願で提示したアセタール化合物と類似しているように見えるが、実際には全く異なるクラスの化合物に属し、酸化還元反応を必要とせず、エステルから出発して容易に達成可能である。さらに、この論文にはボラン触媒やヒドロシリル化についての言及はない。
最後に、Simonneauらの論文(“Formal SiH4 chemistry using stable and easy-to-handle surrogates”, Nature Chemistry, vol.7, no.10, 24 August 2015, 816-822頁)は、本発明の化合物と構造的に類似する触媒を開示しているが、それらはC=C結合の還元にのみ適用されており、C=O基を含むエステルまたはラクトン官能基の部分還元については全く触れられていない。
上記のように、本発明者らは、これらの文献のいずれにも、本発明の触媒の驚くべき効果及び特性に関するヒントが含まれていないことを強調する。特定の型の触媒反応におけるこれらの化合物の使用は、その触媒が異なる型の触媒反応にも適用され得るという可能性が低いことを強調することが重要である。
本発明によって解決される技術的課題は、エステル又はラクトンの選択的ヒドロシリル化のためのトリアリールボラン型触媒を提供することであり、エステル又はラクトンのヒドロシリル化における前記触媒の使用は、以下の特徴を有する:
a)低い触媒負荷、
b)高い転化率、
c)エステル官能基を含有する分子についての高い化学選択性、特に、オレフィン二重結合の位置又は立体化学を何ら改変することなく天然源からの不飽和脂肪酸のエステルを還元すること、
d)エステル及びラクトンのシリルエーテルへの低過還元;非常に低いため、粗生成物の精製が必要でないことが多い、
e)穏やかな操作条件。
本発明による発見
本発明者らの実験中、驚くべきことに、アリール基が特別な置換基パターンを有するそのようなトリアリールボラン型触媒によって上記の要求が達成され得ることを見出した。すなわち、2つのアリール基において、小さいサイズの基(例えば、H、D及びF原子)のみがオルト位にあるべきであり(オルト位はホウ素原子に結合する結合に関連する)、第3のアリール基において、オルト位の一方(例えば、H、D及びF原子)に同様の小さいサイズの基が存在し、他方(例えば、Cl、Br、I、SF、アルキル、アルケニル、環状アルキル、環状アルケニル、アリール又はヘテロアリール)(上記で定義されるようなオルト位)に大きいサイズの基(より大きな立体的要求を有する)が存在するべきである。他の置換基は二次的重要性を有するが、触媒分子の最適なルイス酸性度特性を確保する。特に、最適なルイス酸性度は、基質によって指示される範囲である。より塩基性の(酸素ルイス塩基性)エステル又はラクトンが還元される場合、高い選択性に達するために(過還元を抑制するために)より低いルイス酸性度が必要とされ、ルイス塩基性のより低いエステル(例えば、α-フッ素化、塩素化)が還元される場合、(Si-H結合活性化を促進するために)より高いルイス酸性度が必要とされる。
1.したがって、第1の態様では、本発明は、一般式(I)の化合物を提供する。

(式中、
Bは、ホウ素である;
A環及びA’環は、互いに独立して、アリール又はヘテロアリール基であり、
及びR’は、小さな立体的要求を有する基で、これは、H、D及びFからなる群から選択される基で、独立して選択される;
及びR’は、小さな立体的要求を有する基で、これは、H、D及びFからなる群から選択される基で、独立して選択される;
各R、R、R、R’、R’及びR’は、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から独立して選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
C環は、アリール基であり、
は、小さな立体的要求を有する基で、これは、H、D及びFからなる群から選択される;
10は、大きな立体的要求を有する基で、これは、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール及びSi(R15基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;R15基は、互いに独立して、以下の範囲:アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
、R及びRは、独立して、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている)
公知の化合物は、請求項1を参照し、ディスクレーマーによって上記範囲から開示される。
2.本発明の別の目的は、一般式(I)の化合物の使用である。

(式中、
Bは、ホウ素である;
A環及びA’環は、互いに独立して、アリール又はヘテロアリール基であり、
及びR’は、小さな立体的要求を有する基で、これは、H、D及びFから独立して選択される;
及びR’は、小さな立体的要求を有する基で、これは、H、D及びFから独立して選択される;
各R、R、R、R’、R’及びR’は、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から独立して選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
C環は、アリール基であり、
は、小さな立体的要求を有する基で、これは、H、D及びFからなる群から選択される;
10は、大きな立体的要求を有する基で、これは、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール及びSi(R15基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;R15基は、互いに独立して、以下の範囲:アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
、R及びRは、独立して、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
基質は、エステル基質又はラクトン基質中のカルボニル基の部分還元のための触媒として、場合により、非カルボニル共役オレフィン結合、非カルボニル共役アセチレン結合、エーテル、アミド及びハロゲン基からなる群から独立して選択される1つ以上の官能基を含有する)
3.本発明の好ましい実施形態では、上記ポイント1又は2の化合物が、一般式(Ia)によって特徴付けられ得る。

(式中
X環及びX’環は、フェニル基である;
及びR’は、独立して、H、D及びFからなる群から選択される;
及びR’は、独立して、H、D及びFからなる群から選択される;
各R、R、R、R’、R’及びR’は、H、D、F、Cl、Br、アルキル、シクロアルキル及びアリール基からなる群から独立して選択され、アルキル、シクロアルキル及びアリール基は、場合により置換される;
Y環は、フェニル基である;
は、H、D及びFからなる群から選択される;
10は、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル及びアリール基からなる群から選択され、アルキル、シクロアルキル及びアリール基は、場合により置換されている;
、R及びRは、H、D、F、Cl、Br、アルキル及びシクロアルキル基からなる群から独立して選択され、アルキル及びシクロアルキル基は、場合により置換されている)
4.本発明の更に好ましい実施形態では、上記のポイント2及び3の化合物は、以下の置換基の意味を有する:
X環及びX’環は、フェニル基であり、各R、R’、R及びR’は、Fである;及び各R、R、R’、R’及びR’は、H及びFから独立して選択される;
Y環は、フェニル基であり、Rは、H及びFから選択される;R10は、Cl、Br、メチル及びペンタフルオロフェニル基から選択される;R、R及びRは、独立して、H及びFから選択される。
5.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント3又は4の化合物は、以下の置換基の意味を有する:
X及びX’が、ペンタフルオロフェニル、2,3,4,6-テトラフルオロフェニル、2,3,5,6-テトラフルオロフェニル、2,4,6-トリフルオロフェニル、2,3,6-トリフルオロフェニル及び2,6-ジフルオロフェニル基からなる群から独立して選択される。
6.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント3~5のいずれか1つの化合物は、以下の置換基の意味を有する:
Yは、2-クロロ-6-フルオロフェニル、2-ブロモ-6-フルオロフェニル及びパーフルオロ-1,1’-ビフェニル-2-イル基からなる群から選択される。
7.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント3~6のいずれか1つの化合物は、以下の群から選択される:
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3);
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5);
(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6);及び
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7);
パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物8)。
8.本発明のより好ましい実施形態では、上記ポイント7の化合物は、以下の群から選択される:
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2);
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3);
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,4,6トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4);
(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6)。
9.本発明の更なる目的は、エステル基質又はラクトン基質中のカルボニル基の部分還元によるアルデヒド又はラクトールの調製のための触媒方法であって、基質が、非カルボニル共役オレフィン結合、非カルボニル共役アセチレン結合、エーテル、アミド及びハロゲン基からなる群から独立して選択される1つ以上の官能基を場合により含有し、方法が、以下の工程:
a)前記エステル又はラクトン基質を、触媒量の先行請求項のいずれか一項に定義される式(I)の化合物の存在下で、シランと反応させて、シリルアセタールを形成させる工程と、
b)このようにして得られたシリルアセタールを、1つ以上の酸性又はフッ化物含有試薬で、加水分解して、アルデヒド又はラクトールを形成させる工程と、
c)場合により、得られたアルデヒド又はラクトールを分離し、精製する工程と、
を含む、方法である。
好ましい実施形態では、基質の官能基は、非カルボニル共役オレフィン結合、ハロゲン及びエーテル官能基の群から選択される。
ポイント2~7で言及された好ましい実施形態は、ポイント8及び9で論じられた対象の好ましい実施形態である。
10.更なる目的として、本発明は、一般式(II)の化合物を提供する。

(式中、
Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
Eは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、mは、2~12の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1~5の整数であり、(CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル若しくはトリフルオロメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1つ以上の置換基[例えば、1~5、又は1~4、又は1~3、又は1若しくは2つの置換基]で、場合により置換されていてもよい;
11は、トリアルキルシリル又はジアルキルシロキシシリル基であり、アルキル部分は、場合により置換されたC1-6アルキル基、好ましくはC1-4アルキル基である;
12は、場合により置換されたアルキル基、好ましくはC1-6アルキル基、好ましくはC1-3アルキル基である)
11.本発明の好ましい実施形態では、上記ポイント10の化合物は、以下の置換基の意味を有する:
Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
Eは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、mは2~10の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1~3の整数であり、((CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1~3個の置換基[例えば、1個又は2個の置換基]で、場合により置換されていてもよい;
11は、トリアルキルシリル又はジアルキルシロキシシリル基であり、アルキル部分は、C1-2アルキル基、好ましくはトリエチルシリルである;
12は、C1-3アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基である。
12.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント10又はポイント11の化合物が、以下の群から選択される:
(4-ブロモ-1-エトキシブトキシ)トリエチルシラン(例14)
(3-ブロモ-1-エトキシプロポキシ)トリエチルシラン(例15)
((5-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシラン(例16)
((6-ブロモ-1-エトキシヘキシル)オキシ)トリエチルシラン(例17)
(4-ブロモ-1-イソプロポキシブトキシ)トリエチルシラン(例18)
(2-(2-クロロエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシラン(例19)
(2-(2-ブロモエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシラン(例21)
(4-ブロモ-1-エトキシ-2-フルオロブトキシ)トリエチルシラン(例22)
((4-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシラン(例24)
(4-ブロモ-1-エトキシ-2,2-ジフルオロブトキシ)トリエチルシラン(例25)
(4-ブロモ-1-エトキシ-2-メチルブトキシ)トリエチルシラン(例26)。
13.更なる目的として、本発明は、一般式(III)の化合物を提供する。

(式中、
Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
Gは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、式中、mは2~12の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1~5の整数であり、(CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル若しくはトリフルオロメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1つ以上の置換基[例えば、1~5、又は1~4、又は1~3、又は1若しくは2つの置換基]で場合により置換されていてもよい;
13は、場合により置換されたアルキル基、好ましくはC1-6アルキル基、より好ましくはメチル基である;
14は、場合により置換されたアルキル基、好ましくはC1-6アルキル基、より好ましくはC1-3アルキル基である)
14.本発明の好ましい実施形態では、上記ポイント13の化合物は、以下の置換基の意味を有する:
Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
Gは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、mは2~10の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1~3の整数であり、((CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1~3個の置換基[例えば、1個又は2個の置換基]で、場合により置換されていてもよい;
13は、場合により置換されたアルキル基であり、好ましくはC1-3アルキル基、より好ましくはメチル基である;
14は、場合により置換されたアルキル基であり、好ましくはC1-3アルキル基、より好ましくはメチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基である。
15.本発明の更に好ましい実施形態では、上記ポイント13又は点14の化合物は、4,10-ビス(3-ブロモプロピル)-6,6,8,8-テトラメチル-3,5,7,9,11-ペンタオキサ-6,8-ジシラトリデカン(例27)である。
発明の詳細な説明
本発明者らの研究中に、本発明者らは、異なるフラストレートルイス対(FLP)ベースのボラン触媒(Stephan, D. W.; Erker, G. (2015) “Frustrated Lewis Pair Chemistry: Development and Perspectives” Angew. Chem. Int. Ed., 54, 6400)を使用したエステルのヒドロシリル化反応を調査した。メチル3-フェニルプロピオナートをモデル化合物として選択し、その還元を以下の反応スキームに従ってトリエチルシラン(TESH、好ましいシラン化合物)を用いて行った:
本方法の適用性の観点から、最も重要な副反応、すなわち、形成されたシリルアセタールの(関連するアルコールが加水分解によって形成される)シリルエーテルへの過還元を、以下の反応スキームに従って挙げることが重要である。
この副反応の抑制は、高い転化率及び収率を達成するのとほぼ同じくらい重要である。これは、アルコール副生成物の精製が長鎖不飽和脂肪酸由来の性フェロモンアルデヒドに対して扱いにくいため、特定のフェロモン合成において特に重要であり得る。アルコール不純物は、そのほとんどが行動拮抗薬として作用するので、関連性がある。例えば、Xuら(2016):「Olfactory perception and behavioral effects of sex pheromone gland components in Helicoverpa armigera and Helicoverpa assulta」Sci.Rep.6,22998。したがって、反応生成物中のアルコール含有量は、フェロモン用途における最終生成物において一定レベルを超えることはできない。したがって、過還元の抑制(好ましくはシリルアセタール形成に対してほぼ排他的な選択性を有する)は、経済的に重要な応用分野における重要な技術的特徴である。
本発明は、特別な電子的及び立体的特性を有する電子的に可能で特別に官能化されたボラン触媒の使用が、エステル及びラクトンのヒドロシリル化における反応性及び選択性をかなり高めたという驚くべき事実に基づいている。有利な電子的及び立体的特性は、特別な置換基パターンの結果であり、BAA’C型ボランでは、A及びA’アリール(好ましくはフェニル)基は、オルト位に小さいサイズの基(例えば、H、D及びF原子)のみを有するが、第3のアリール基(C、好ましくはフェニル)では、オルト位の1つに同様の小さいサイズの基(例えば、H、D及びF原子)及び他のオルト位(例えば、Cl、Br、I、SF、アルキル、アルケニル、環状アルキル、環状アルケニル基、アリール、ハロゲン化アリール(好ましくは、トリフルオロ-、テトラフルオロ-又はペンタフルオロ(すなわち、パーフルオロ-)フェニル、より好ましくはパーフルオロフェニル)又はヘテロアリール基、好ましくはCl、Br、I、トリフルオロ-、テトラフルオロフェニル又はパーフルオロフェニル又はメチル基、より好ましくはBr)(上で定義したようにオルト位)に大きいサイズの基(より大きな立体的要求を有する)がなければならない。大きな基は、Si(R15基であってもよく、R15基は、互いに独立して、以下の範囲から選択される:アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基、アルキル基、特にメチル基が好ましい。
ここで、理論的には、-OCF基は、フッ素原子の電子求引効果によってボランの酸性特性を弱めることなく、小さいサイズの基として挙動することもできることに言及する。
上述したように、他の置換基は二次的に重要であるが、それらはホウ素原子に対して必要なルイス酸性特性を保証すべきである。この理由から、それらのほとんどは、電子求引基、例えばF及び/又はCl原子でなければならない。全ての基が電子求引基(これも起こり得るが、過フッ素化環を参照されたい)ではない場合、残りの置換基は、例えば、H、D、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から選択することができ、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されており、好ましくはH、D、アルキル及びアリール、より好ましくはH及びアルキル、例えばHである。
有利な実施形態では、A及びA’アリール基は、等価な基、すなわち同じ置換パターンを有する基である(これらの化合物は、BAC型ボランとして署名することができる)。これらの対称性分子の合成ははるかに単純である(同じ試薬を2つの環の形成に使用することができるため)。しかし、A及びA’アリール基は、オルト位に実質的に同じ電子求引性及び立体パラメータを有しながら、異なる置換基パターンを有することが当業者によって解決され得るので、置換基の定義は、これらの明らかな等価物も包含すべきである。
ここで、本発明者らは、本発明者らの実験において、R及びR10オルト位又はBAC型置換パターンにおいて大きな立体的要求(例えば、Cl、Br又はメチル、下記の項目4及び9を参照のこと)を有する2つの大きなサイズの基を有するC’アリール基を有するBAC’型ボランが、エステル及びラクトン化合物の還元に使用される場合、低い活性及び/又は低い選択性を示すことを見出したことに言及する。先行技術に記載されているように、オルト位に小さいサイズのF置換基のみを有する系B(C(BA型触媒)は、本発明の触媒を適用する本発明の還元系とは対照的に、このような選択性で通常のエステル又はラクトンを還元することができない(下記の項目1を参照)。
本発明者らの実験の間に、本発明者らは、例の部分に記載されているプロセスに従って、顕著な数の触媒化合物を調製した。これらの方法は、BAC型ボランの調製のための当技術分野で公知の合成手順に基づく。最初に、最終ボランのCアリール基を有するボロン酸中間体を構築する。次いで、このボロン酸は、フッ化水素カリウムをフッ化物源として使用して、そのそれぞれのトリフルオロホウ酸カリウム塩に転化される。この反応は、一般に、周囲温度及び周囲圧力で、水-メタノール溶媒混合物中で行われる。得られたトリフルオロホウ酸塩は、それらのボロン酸前駆体と比較してはるかに安定であり、すなわち、より長い貯蔵寿命及びより高い空気及び水分安定性を有する。また、それらは、エーテル性溶媒(例えば、ジエチルエーテル又はテトラヒドロフラン、好ましくはジエチルエーテル)中でトリフルオロホウ酸塩を、Aアリール基を有する2当量のアリールグリニャール試薬と反応させて、それぞれのBACボランを形成することを含む、次の合成工程に必要な反応性を有する。反応温度は、広範囲の値の範囲内で変化することができ、一般に、-78℃~40℃の範囲、好ましくは0℃~30℃である。これらの反応で加えられる圧力は、一般に大気圧である。必要なグリニャール試薬は、当技術分野で公知のいくつかの手順によって、例えば、それぞれのハロゲン化アリールをマグネシウム金属と直接反応させることによって、ハロゲン-マグネシウム交換を行うためにハロゲン化アリールを転移グリニャール試薬(例えばイソプロピルマグネシウムクロリド)と反応させることによって、又は有機リチウム試薬(例えば、n-ブチルリチウム)を使用してそれぞれの芳香族化合物を脱プロトン化し、臭化マグネシウムで金属交換反応してグリニャール試薬を形成することによって、それぞれの芳香族化合物から調製することができる。ボラン合成の最終工程は、精製手順であり、精製手順は、トルエンへの溶媒交換、沈殿物の不活性濾過、トルエン濾液の真空蒸発、得られた残渣のペンタン又はヘキサン中での超音波処理、及び得られた懸濁液の不活性濾過を含み、結晶性粉末としてボランを得る。
以下の表1に見られるように、本発明者らは、メチル3-フェニルプロピオナートを、エステル基質として適用した反応において、調製した触媒化合物の有効性を試験した(以下の詳細を参照)。図から分かるように、項目1~9、13、及び14は、必要な置換基パターンを有さないため、有効ではなかった(低い転化率又は誤った選択性を伴う高い転化率、すなわち顕著な過還元を伴う高い転化率)。しかしながら、本発明による置換基パターンを有する項目10、11、12、15、16及び17は、良好な/許容し得る汚染プロファイルと共に、優れた転化率及び収率を示した。
ここで、本発明者らは、項目19及び20が、この試験反応において本当に良好な結果を示さなかった(収率が低かった)が、より弱いルイス酸性特性を有する触媒が必要とされるこのような還元において、成功して適用することができることに言及する(化合物5(項目19)を触媒として適用し、よりルイス塩基性のラクトン(すなわち、γ-ブチロラクトン)の還元において非常に良好な結果が得られた例12、又は化合物9(項目20)を触媒として使用し、還元剤としてより反応性の高いシラン(すなわち、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン)を使用しながらも、還元の選択性が維持された例28を参照のこと))。
更に、項目18は、この試験反応において悪い結果を示した(選択性は低かった)が、より強いルイス酸性特性を有する触媒が必要とされるこのような還元において、成功して適用することができる(この触媒化合物を適用し、弱ルイス塩基性エステル型基質、すなわちエチル2,2,2-トリフルオロアセタートの還元において、非常に良好な結果をもたらした例11を参照のこと)。
これらの例は、それらのルイス酸性度を必要なレベルに調整し、それを基質のルイス塩基性特性に適合させることができるので(一般的知識に基づいて、どの置換基が触媒及び基質のルイス酸性/塩基性特性を増加させ、どの置換基が減少させるかを知っている当業者)、本発明による触媒化合物の更なる利点を証明する。
表1の試験反応は、内部標準としてヘキサメチルベンゼン(HMB)を使用して定量的NMR測定によって監視した。特に、少量過剰の還元剤、例えばTESH(1.1当量)を使用して、より高い又は完全な転化率を確保し、試験反応において、調査した触媒系が基質を過剰に還元する傾向があるかどうかを明らかにした。また、使用された触媒負荷は、より短い反応時間を確保し、選択性の違いを示すために必要とされるよりも高かった(1mol%)。得られたスペクトルを用いて、以下の成分の、各成分の反応時間1時間後(項目16の場合は4時間)の反応混合物の組成を決定することに成功した:3-フェニルプロピオン酸メチル(エステル、出発物質、転化率の計算用)、トリエチルシラン(TESH、出発物質)、トリエチル-(1-メトキシ-3-フェニルプロポキシ)シラン(シリルアセタール、主生成物、生成物収率の計算のため)、トリエチル-(3-フェニルプロポキシ)シラン(シリルエーテル、過還元副生物、選択性を監視するため)及びトリエチルメトキシシラン(TESOMe、過還元副生物、選択性を監視するため)。TESOMeとシリルエーテルは、同じ反応工程で形成されるので、それらの量は同じでなければならない。それにもかかわらず、シリルエーテルは更なる反応に関与し得るので、これらの2つの成分を監視することは、反応の選択性/過還元に関する追加の情報も提供し得る。





本明細書で使用される場合、Dは重水素であり、これはHと同じ化学的特性を有する水素(H)の同位体であるため、分子の化学的性質を変えることなくHを置き換えることができる。明らかに、Dはまた、「少ない立体的要求を有する基」である。
本明細書で使用される場合、「アルキル」という用語は、単独で又は組み合わせて、1~20個、好ましくは1~8個、より好ましくは1~6個又は1~5個の炭素原子(すなわち、「C1-6」又は「C1-5」アルキル基)を含む直鎖(直鎖)又は分岐鎖アルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec-ブチル、t-ブチル及びペンチル基を意味する。特別な場合において、この語句は、1~4個又は1~3個又は1~2個の炭素原子(すなわち、「C1-4」又は「C1-3」又は「C1-2」アルキル基)を含むアルキル基に関する場合があり、メチルが好ましい実施形態である。
本明細書で使用される場合、「シクロアルキル」という用語は、環から水素原子を除去することによってC3-8、好ましくはC3-6シクロアルカンから誘導される基、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル及びシクロヘキシル基を意味する。
本明細書で使用される場合、「アルケニル」という用語は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を含み、直鎖(直線)又は分岐であってもよく、鎖中に2~20個、好ましくは2~10個、より好ましくは2~6個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基を意味する。分岐とは、メチル、エチル又はプロピルなどの1つ以上の低級アルキル基が直鎖アルケニル鎖に結合していることを意味する。適切なアルケニル基の非限定的な例としては、エテニル(ビニル)、プロペニル、n-ブテニル、3-メチルブタ-2-エニル及びn-ペンテニル基が挙げられる。
本明細書で使用される場合、「シクロアルケニル」という用語は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合(好ましくは1つの二重結合)、例えばシクロブテニル又はシクロペンテニル基を含むC3-8、好ましくはC4-6環状炭化水素基を意味する。
本明細書で使用される場合、「アリール」という用語は、単独で又は組み合わせて、6~14個の炭素原子、好ましくは6~10個の炭素原子、より好ましくは6個の炭素原子を含む芳香族単環式又は多環式環系から誘導される基、例えばフェニル、ナフチル又はアズレニル、特にフェニル基を意味する。
本明細書で使用される場合、「ヘテロアリール」という用語は、N、O及びS[すなわち、N(窒素)、O(酸素)又はS(硫黄)原子の群]からなる群から選択される1~3個のヘテロ原子を有する単環式又は二環式芳香環系(縮合二重環系)から誘導される基を意味し、他の環形成原子は炭素原子である。好ましい実施形態では、「ヘテロアリール」は、O及びSからなる群から選択される1~2個のヘテロ原子を有し、他の環形成原子が、炭素原子である二環式芳香族環系から誘導される基を意味し、例えば、ベンゾフラン及びチオフェンを参照されたい。
上述のアルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、そのような基の置換のために有機化学において通常適用される1つ以上の置換基[例えば、互いに独立して選択される1~5、又は1~4、又は1~3、又は1若しくは2つの置換基]で、場合により置換されていてもよい。そのため、置換基は、ハロゲン、場合により置換されたアルキル(より好ましくはメチル及びトリフルオロメチル)、場合により置換されたアルコキシ(より好ましくはメトキシ)、ヒドロキシル、アルコキシ、ハロアルキル、サルフェート、アミノ、アミド、アシルアミノ、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルキルチオ、アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル基からなる群から独立して選択される1つ以上、好ましくは1~3つの置換基を有し、アルキル(より好ましくはメチル及びトリフルオロメチル)、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ(より好ましくは、場合によりハロゲンで置換されたメトキシ、例えばフルオロ)、特にハロゲン、アルキル及びアルコキシ、例えばハロゲンで場合により置換されたアルキル及びアルコキシが、より具体的な例である。
本発明の目的のために、「基質」という用語は、触媒の存在下でシランと反応させてシリルアセタールを得るエステル又はラクトン(環状エステルと見なすことができる)を意味するものとする。前記基質は、飽和又は不飽和エステル又はラクトンを含む。飽和及び不飽和エステルの非限定的な例は以下の通りである:アセタート、トリフルオロアセタート、プロピオナート、ブチラート、イソブチラート、ベンゾアート、ジヒドロシンナマート、シス-3-ヘキセノアート、10-ウンデシレナート、11-エイコセノアート、α-エレオステアラート、オレアート、リノレアート、天然の飽和及び不飽和脂肪酸のエステル、例えばフェロモン前駆体及びそれらの混合物。上記で引用した全てのエステルは、例えば、アルキル又はフェノールエステル、例えばC-C22、好ましくはC16-C20又はC1-6又はC1-4又はC1-2アルキルエステル(好ましくはメチル及びエチルエステル、例えば酢酸エチル、酪酸メチルなどを参照)であってもよく、これらは、場合により、例えばアリールによって、好ましくはフェニル(例えば、3-フェニルプロピオン酸エステル、好ましくはメチル3-フェニルプロピオン酸を参照のこと)によって置換されている。飽和及び不飽和ラクトンの非限定的な例は以下の通りである:ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン、デカラクトン、ドデカラクトン。
本発明で使用される場合、「シリルアセタール」という用語は、エステル又はラクトン基質のヒドロシリル化から生じる混合アセタールを意味する。形成された混合アセタールは、基質のカルボニル基とそれぞれのシランとのシリル化から生じるシロキシ基;及び基質のエステル部分又はラクトン部分のアルコキシ基に由来するアルコキシ基からなる。
上記のように、本発明による還元は、還元反応による影響を受けないだろう不飽和結合[1つ以上の非カルボニル共役オレフィン二重結合及び/又はアセチレン三重結合]、アルキル又はアリールエーテル、アミド及びハロゲン基などの異なる官能基を含み得る様々なエステル及びラクトン化合物に適用可能である。
本発明による触媒の顕著な特性は、植物油(例えば、桐油)及び動物油を形成するもののように、脂肪酸の天然トリグリセリド[例えば、12~24個の炭素原子、好ましくは16~22個の炭素原子、及び別の好ましい実施形態では、1~5個、好ましくは1~3個の二重結合を有する飽和又は不飽和脂肪酸]の還元を可能にすることである。異なる脂肪酸に由来する混合トリグリセリドの反応の過程で、オレフィン二重結合の位置又は立体化学のいかなる改変もなく、飽和及び不飽和天然アルデヒドを同時に得ることができる。これは、シス型立体配置を有するオレフィン結合に特に価値がある。
これらの基質が定義された立体化学(一般に、シス型であろう)を有する1つ以上のオレフィン基を含有する場合、本発明による還元後に得られる対応するアセタールは、同じ立体化学を有する。したがって、亜麻仁油のような、リノール酸及び/又はリノレン酸に富む油は、リノレイル及び/又はリノレニルアルデヒドに富む混合物に変換されるだろう。
天然に見出され、トリグリセリドではないが、不飽和脂肪酸及び一価不飽和アルコール[脂肪酸及びアルコールに由来する鎖は、互いに独立して、12~24個の炭素原子、好ましくは16~22個の炭素原子を有し、別の好ましい実施形態では、1~5個、好ましくは1~3個の二重結合を有する]のエステル、例えばホホバ油及びマッコウ鯨油もまた、エステル分子中に存在する二重結合の位置又は立体化学を何ら改変することなく、本発明に従って還元され得る。
本発明による方法では、多数のシランを使用することができる。このようなシランは、当業者に公知であり、本発明による方法においてエステル又はラクトン基質を効果的に還元する能力に従って、選択されるだろう。非限定的な例として、トリアルキルシラン(例えば、トリエチルシラン)、アルコキシジアルキルシラン、ジアルコキシアルキルシラン、トリアルコキシシラン(例えば、トリメトキシシラン)、ジアルキルシラン(例えば、ジエチルシラン)、アルキルシラン又はトリアリールシラン、ジアリールシラン、アリールシラン(例えば、フェニルシラン)、ジアリールアルキルシラン、アリールジアルキルシラン(例えば、ジメチルフェニルシラン)、アリールアルキルシラン(例えば、メチルフェニルシラン)、トリシロキシシラン、アルキルジシロキシシラン、ジアルキルシロキシシラン(例えば、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS))又はポリ(アルキルヒドロシロキサン)ポリマー[好ましくはポリ(メチルヒドロシロキサン)ポリマー(PMHS)]を挙げてよく、シロキシ基は、アルキルシロキシ又はジアルキルシロキシ基、好ましくはジメチルシロキシ基であり、アルキル部分は1~6個の炭素原子、好ましくは1~4個の炭素原子を含み、アリール基はフェニル又はナフチル基、好ましくはフェニル基である。本発明の好ましい実施形態では、前記シランは、それらの有効性、入手可能性、及び価格のために、トリエチルシラン(TESH)又は1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS)である。
本発明による触媒の濃度は、基質に対してmol%で与えられ、一般に0.005~2.0モル%、好ましくは0.01~1.0モル%、より好ましくは0.03~0.2%である。低い触媒レベルは、触媒部分還元の全体的なコストを低減するので好ましい。
典型的には、エステル又はラクトン官能基1.0mol当たり1.0mol当量のシラン化合物(例えばTESH)が消費されるだろう。実用上の理由から、これらの化学量論量に対してわずかに過剰のシラン化合物が使用されることが好ましく、化学量論量に基づいて、一般に1~15mol%のオーダーの過剰、好ましくは2~5mol%過剰のシラン化合物が使用される。本発明による還元反応は、シランが準化学量論量で使用される場合にも起こるが、これは転化率の減少をもたらす。
より速い反応が必要な場合、反応の選択性は、より過剰のシラン(最大2当量又はそれ以上)の使用も可能にする。しかし、これらの場合、必要な反応時間が大幅に延長されると(5~10倍)、過還元が可能である。
還元は、例えば、エーテル(例えば、メチル-テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、tert-アミルメチルエーテル、テトラヒドロフラン又はジオキサン)、脂肪族炭化水素(例えば、ヘキサン、ヘプタン、石油エーテル、オクタン、又はシクロヘキサン)若しくは芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン又はメシチレン)、又はそれらの混合物などの溶媒中で行うことができる。低レベルの溶媒、又は無溶媒系さえも使用することができる。低レベルの溶媒としては、重量当量(m/m)で基質当たり<100%の溶媒、<50%m/m、<25%m/m又は好ましくは<10%m/mが挙げられる。ベンゼン-d6のような重水素化溶媒も適用することができる。
反応温度は、広範囲の値の範囲内で変化することができ、一般に-20℃~60℃の範囲内である。選択される温度は、基質の反応性に依存し、それに応じて困難なく調整することができる。好ましくは、反応は、20~60℃、好ましくは30~45℃の範囲内の温度で行われる。
反応に加えられる圧力は、一般に大気圧である。しかしながら、高圧(例えば、2~10)×1.01325バール)は、特に成分の1つがガス又は高揮発性化合物である場合に有用であり得る。
反応物の添加順序はまた、交換可能である。成分のいずれか2つ(基質、触媒及びシラン化合物)を予め混合し、第3の反応物を滴下することが可能である。
それぞれのアルデヒド又はラクトールは、形成されたシリルアセタールの酸性又はF(フッ化物)誘発加水分解によって得ることができる。この加水分解は、当技術分野で公知であり、例えば酢酸、HCl、硫酸又は更にはシリカゲルなどの酸性試薬の水溶液又はアルコール溶液(又は水及び有機溶媒、例えばアセトニトリル、THFとの混合物から作製された溶液)、又はフッ化物含有試薬、例えばTBAF、HSiFを、反応混合物に添加することによって行うことができる。使用されるシラン化合物(例えばTESH)に対する加水分解試薬の比は、約0.01~0.1mol当量である。完全な加水分解の後、一般に、2つの相の形成が観察される。所望のアルデヒドは、典型的には有機相中に見出され、存在し得る溶媒の蒸発によって得ることができる。必要に応じて、得られた残渣を蒸留し、2つの相(例えばヘキサン/CHCN)に分配し、クロマトグラフィーにかけるか、又は更なる精製のために蒸気蒸留することができる(当業者の一般知識に沿って行う)。
加水分解は、好ましくは0~100℃、より好ましくは10~45℃、更により好ましくは周囲温度の範囲内の温度で行われる。反応にかける圧力は、一般に大気圧である。
本発明は、温度が摂氏度で示され、収率がmol%で示され、内部参照としてのテトラメチルシランに対するNMRデータの化学シフトがppmで示され、略語は、当技術分野における通常の意味を有する以下の例において、より詳細に説明される。

例1~8及び例26では、表1に示す式(I)の化合物の調製が開示されている。表1の他の(参照)化合物は、類似の方法によって合成したか、又は商業的供給源から得た。
例1
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1、項目12参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム3~5に示した。
工程a)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ボロン酸(化合物1a)の合成

冷却器、窒素パージ入口及び挿入されたデジタル温度計を備えた500mL三つ口フラスコ中で、ジイソプロピルアミン(8.90g、13mL、1.1当量、88.0mmol)をテトラヒドロフラン(200mL、abs、Nパージ)に溶解し、-78℃に冷却した。反応温度を-60℃未満に保ちながら、ブチルリチウムの溶液(5.64g、35.2mL、1.1当量、88.0mmol、ヘキサン中2.5M)を滴下した。反応混合物を、-78℃で30分間撹拌した。次いで、反応温度を-70℃未満に保ちながら、1-ブロモ-3-フルオロベンゼン(14.0g、8.93mL、1当量、80.0mmol)を、5分以内に滴下した。混合物を、-78℃で30分間撹拌した。次いで、ホウ酸トリメチル(16.6g、18mL、2当量、160mmol)を、10分以内に滴下し、反応温度を-70℃未満に維持した。次いで、反応物を、-78℃で30分間撹拌し、25℃まで温めたままにし、更に4時間撹拌した。その後、反応混合物を0℃に冷却し、温度を6℃未満に維持しながら、250mLの1M HCl溶液(0℃に予冷)を滴下した。反応物を、25℃まで温め、更に2時間撹拌した。次いで、160mLのジエチルエーテルを添加し、相を分離した。水相を更に40mLのジエチルエーテルで洗浄した。合わせた有機相を、2×160mLのブラインで洗浄し、NaSOを用いて乾燥させた。最後に、溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させて粗結晶生成物を得、これを更に精製することなく、次の合成工程に使用することができる。
工程b)カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)の合成

白色の1000mLポリプロピレン容器中で、(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ボロン酸(化合物1a)(17.5g、1当量、80.0mmol)を、メタノール(90mL、技術)中で測定し、メタノールに溶解させた。次いで、水(90mL)に溶解したフッ化水素カリウム(25.0g、4当量、320mmol)を一度に添加した。得られた懸濁液を16時間撹拌した。その後、500mLのアセトンを添加し、反応混合物を30分間撹拌した。反応混合物を、濾紙を通して濾過し、溶媒をロータリーエバポレーターで60℃で蒸発させた。更なる400mLのアセトンを添加し、再度蒸発させて微量の水を除去した。最後に、100mLのトルエンを添加し、同様に蒸発させた。得られた白色粉末を再度アセトン100mLに溶解し、濾紙で濾過した。濾液を蒸発させ、得られた白色粉末を100mLのヘキサンと混合し、濾過した。沈殿物を2×50mLのジエチルエーテルで洗浄し、60℃のロータリーエバポレーターで乾燥させ、P10を乾燥剤として使用する真空デシケーター中で、保持した。生成物は、白色の結晶性固体(20.4g、72.6mmol)である。最初の2つの合成工程の合わせた単離収率は、91%である。
H NMR

19F NMR

13C NMR
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.61g、2.3当量、66.3mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(5.21g、6.04mL、2.3当量、66.3mmol)を滴加した。溶液を温め、還流し始めた。30mLのジエチルエーテルを添加して反応物を希釈し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、3-ブロモ-1,2,4,5-テトラフルオロベンゼン(15.2g、8.07mL、2.3当量、66.3mmol)を、90mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、溶解させた後、0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分以内に滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。500mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(8.10g、1当量、28.8mmol)を、N下で測定し、20mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、90mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×20mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を超音波処理し、濾過して、生成物が白色結晶性粉末として得られた(6.90g、14.3mmol、収率50%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例2
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2、項目16参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム3、4及び6に示した。
工程a)及び工程b)は、例1と同様である。
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.61g、2.3当量、66.3mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(5.21g、6.04mL、2.3当量、66.3mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3,4トリフルオロベンゼン(14.0g、7.85mL、2.3当量、66.3mmol)を90mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解し、その後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に維持しながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分で滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。500mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(8.10g、1当量、28.8mmol)を、N下で測定し、20mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、90mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×20mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(8.05g、18.0mmol、収率63%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例3
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3、項目11参照)の合成。
化合物を下記のように調製し、スキーム3、4及び7に示した。
工程a)及び工程b)は、例1と同様である。
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.61g、2.3当量、66.3mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(5.21g、6.04mL、2.3当量、66.3mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、1-ブロモ-2,3,4,5,6-ペンタフルオロベンゼン(16.4g、8.27mL、2.3当量、66.3mmol)を、90mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、溶解させた後、0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に維持しながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分で滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。500mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(8.10g、1当量、28.8mmol)を、N下で測定し、20mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、90mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×20mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(5.08g、9.79mmol、収率34%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例4
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4、項目15参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム8~10に示した。
工程a)(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ボロン酸(化合物4a、Pfp=C)の合成

i-PrMgClの調製:100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.89g、1.0当量、77.7mmol)を測定し、45mLのabs.ジエチルエーテルを添加した。次いで、2-クロロプロパン(6.11g、7.11mL、1.0当量、77.7mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。
冷却器、窒素パージ入口及び挿入されたデジタル温度計を備えた500mL三つ口フラスコ中で、2-ブロモ-2’,3,3’,4,4’,5,5’,6,6’-ノナフルオロ-1,1’-ビフェニル(30.7g、1.0当量、77.7mmol)を、ジエチルエーテル(50mL、abs、Nパージ)に溶解し、氷浴で0℃に冷却した。反応温度を0~5℃に保ちながら、i-PrMgCl溶液を滴下した。次いで、反応混合物を、25℃で60分間撹拌した。次いで、反応温度を0℃に保ちながら、ホウ酸トリメチル(16.2g、17.7mL、2.0当量、155mmol)を30分以内に滴下した。混合物を25℃で更に16時間撹拌した。その後、反応物を0℃に冷却し、温度を5℃未満に維持しながら、80mLの1M HCl溶液(0℃に予冷)を滴下した。反応物を、25℃まで温め、更に2時間撹拌した。次いで、200mLのジエチルエーテルを添加し、相を分離した。水相を、更に50mLのジエチルエーテルで洗浄した。合わせた有機相を、2×160mLのブラインで洗浄し、NaSOを用いて乾燥させた。最後に、溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させて粗生成物を得、これを更に精製することなく次の合成工程に使用することができる。
工程b)トリフルオロ(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホウ酸カリウム(化合物4b)の合成

白色の1000mLのポリプロピレン容器中で、(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ボロン酸(26.59g、77.7mmol)を、メタノール(78mL、技術)中で測定し、メタノールに溶解させた。次いで、蒸留水(78mL)に溶解したフッ化水素カリウム(24.30g、4、0当量、311.11mmol)を、一度に添加した。得られた懸濁液を16時間撹拌した。その後、500mLのアセトンを添加した。反応混合物を濾紙で濾過し、溶媒をロータリーエバポレーターで60℃で蒸発させた。更なる400mLのアセトンを添加し、再度蒸発させて微量の水を除去した。次いで、100mLのトルエンを添加し、同様に蒸発させた。得られた白色粉末を再度アセトン100mLに溶解し、濾紙で濾過した。溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させ、得られた白色粉末をヘキサン100mLと混合し、濾過した後、60℃で乾燥させた。生成物は、白色、結晶性固体(25.73g、63.68mmol)である。この合成工程の単離収率は、81.9%当量である。
19F NMR

13C NMR
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(280mg、2.3当量、11.5mmol)を測定した。次いで、10mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(903mg、1.05mL、2.3当量、11.5mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる10mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の100mLの二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3,5トリフルオロベンゼン(2.43g、1.355mL、2.3当量、11.5mmol)を、40mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解した後、溶液を0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、先に調製したi-PrMgCl溶液を、20分以内にシリンジを介して滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。100mLシュレンクフラスコ中で、トリフルオロ(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホウ酸カリウム(化合物4b)(2.11g、1当量、5.00mmol)を、N下で測定し、5mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を5℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中で蒸発させた。次に、10mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×5mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中45℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物をオフホワイト色結晶性粉末として得た(1.33g、2.27mmol、収率45%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例5
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5、項目19参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム3、4及び11に示した。
工程a)及び工程b)は、例1と同様である。
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(1.61g、2.3当量、66.3mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(5.21g、6.04mL、2.3当量、66.3mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3,5トリフルオロベンゼン(14.0g、7.82mL、2.3当量、66.3mmol)を90mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解した後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に維持しながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分で滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。500mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(8.10g、1当量、28.8mmol)を、N下で測定し、20mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、90mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×20mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、10mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(6.05g、13.5mmol、収率47%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例6
(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6、項目10参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム12~14に示した。
工程a)(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ボロン酸(化合物6a)の合成

冷却器、窒素パージ入口及び挿入されたデジタル温度計を備えた500mLの首フラスコ中で、-75℃で、1-クロロ-3-フルオロベンゼン(15.7mL、19.142g、146.6mmol)を、ブチルリチウム(161.3mmol)のテトラヒドロフラン(117mL、abs)及びヘキサン(66mL、abs)中溶液に添加した。反応混合物を-78℃で2時間撹拌した。次いで、ホウ酸トリメチル(30.47g、32.7mL、2当量、40.0mmol)を、50分以内に滴下し、反応温度を-71℃未満に維持した。反応物を、25℃まで温め、次いで16時間撹拌した。その後、反応物を0℃に冷却し、温度を6℃未満に維持しながら、35mLの1M HCl溶液(0℃に予冷)を滴下した。反応物を、25℃まで温め、更に2時間撹拌した。その後、相を分離した。水相を、更に30mLのジエチルエーテルで洗浄した。合わせた有機相を、2×30mLのブラインで洗浄し、NaSOを用いて乾燥させた。最後に、溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させてほぼ固体を得て、これをヘキサンで洗浄し、乾燥させた。生成物を白色粉末として得た(20.76g、119.06mmol)。この合成工程の収率は、81%である。粗生成物は、更に精製することなく、次の合成工程に使用することができる。
工程b)カリウム(2-クロロ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物6b)の合成

白色の1000mLポリプロピレン容器中で、(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ボロン酸(化合物6a)(20.76g、1当量、119.06mmol)をメタノール(325mL、技術)中で測定し、これに溶解させた。次いで、水(325mL)に溶解したフッ化水素カリウム(37.2g、4当量、476.22mmol)を、一度に添加した。得られた懸濁液を16時間撹拌した。その後、300mLのアセトンを添加し、反応混合物を30分間撹拌した。反応混合物を、濾紙を通して濾過し、溶媒をロータリーエバポレーターで60℃で蒸発させた。更に2×30mLのアセトンを添加し、再び蒸発させて微量の水を除去した。最後に、50mLのトルエンを添加し、同様に蒸発させた。得られた白色粉末を再度アセトン100mLに溶解し、濾紙で濾過した。溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させ、得られた白色粉末をヘキサン100mLと混合し、濾過した。濾過物をロータリーエバポレーターで60℃で乾燥させ、乾燥剤としてP10を使用して真空デシケーター中に保った。生成物は、白色、結晶性固体(27.00g、114.19mmol)である。この合成工程における単離収率は、96%である。
H NMR

19F NMR

13C NMR
工程c)(2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(763mg、2.3当量、31.4mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、18mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(2.47g、2.90mL、2.3当量、31.4mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、3-ブロモ-1,2,4,5-テトラフルオロベンゼン(7.19g、2.3当量、31.4mmol)を95mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解させた後、溶液を0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、予め調製したグリニャール溶液を、25分以内にシリンジを介して滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。250mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-クロロ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物6b)(3.84g、1当量、13.65mmol)を、N下で測定し、12mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を4℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、60mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×10mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を70℃真空で蒸発させ、オフホワイト色固体を得た。次いで、2×5mLのabs.ペンタンを添加し、得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(2.15g、4.89mmol、収率36%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例7
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7、項目18参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム8、9及び15に示した。
工程a)及び工程b)は、例4と同様である。
工程c)(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(671mg、2.3当量、27.6mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、20mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(2.17g、2.52mL、2.3当量、27.6mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、3-ブロモ-1,2,4,5-テトラフルオロベンゼン(6.32g、3.36mL、2.3当量、27.6mmol)を40mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解させた後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、先に調製したi-PrMgCl溶液を25分以内にシリンジを介して滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。250mLシュレンクフラスコ中で、トリフルオロ(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホウ酸カリウム(化合物4b)(5.10g、1当量、12.0mmol)を、N下で測定し、15mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を5℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中で蒸発させた。次に、20mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×15mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中45℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、20mLのabs.ペンタンを添加し、懸濁液を25分間超音波処理した。得られた懸濁液を濾過して、生成物をオフホワイト色結晶性粉末として得た(3.26g、5.22mmol、収率44%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例8
(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物8、項目17参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム8、9及び16に示した。
工程a)及び工程b)は、例4と同様である。
工程c)(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物8)の合成

100mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN2入口を取り付け、マグネシウム削りくず(648mg、2.5当量、25.66mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、25mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(2.09g、2.43mL、2.5当量、25.66mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる30mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mLの二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3,4トリフルオロベンゼン(5.62g、3.15mL、2.5当量、25.66mmol)を40mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解し、その後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に保ちながら、先に調製したi-PrMgCl溶液を25分以内にシリンジを介して滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。250mLシュレンクフラスコ中で、トリフルオロ(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ホウ酸カリウム(4.50g、1当量、10.66mmol)を、N2下で測定し、10mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、0℃に冷却した。温度を5℃未満に保ちながら、冷却した(0℃)グリニャール溶液を、カニューレを介して20分以内に添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中で蒸発させた。次に、20mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×15mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中45℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、20mLのabs.ペンタンを添加し、懸濁液を25分間超音波処理した。得られた懸濁液を濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(1.883g、3.202mmol、収率30%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例9
桐油の還元
桐油の主要な脂肪酸成分は、1つのシス型二重結合及び2つのトランス型二重結合を、全て共役で含有するアルファ-エレオステアリン酸(82%)である。これらの二重結合の異性化及び過還元は、触媒としてBrF(F3aボラン(化合物2)を使用したヒドロシリル化によって、トリグリセリドを直接還元することを回避することができる。
オーブン乾燥させた4mLバイアルで、エステル、プロパン-1,2,3-トリイル(9Z,9’Z,9’’Z,11E,11’E,11’’E,13E,13’E,13’’E)-トリス(オクタデカ-9,11,13トリエノアート)(146mg、0.33当量、0.166mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6[(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(2.26mg、100μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.01当量、5.0μmol)]中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(64.4mg、89μL、1.1当量、0.55mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。元のグリセリドCHピークの完全な消失((ベンゼン-d6)δ4.29(dd,J=11.9,4.1Hz,2H),4.07(dd,J=11.9,6.0Hz,2H))及びアセタールCHピークの出現((ベンゼン-d6)δ5.03-4.93(m,2H))を通して、H NMRによって判断した場合、反応は完全な転化に進んだ。
3,3,13,13-テトラエチル-5,11-ジ((8Z,10E,12E)-ヘプタデカ-8,10,12-トリエン-1-イル)-8-(((9Z,11E,13E)-1-((トリエチルシリル)オキシ)オクタデカ-9,11,13-トリエン-1-イル)オキシ)-4,6,10,12-テトラオキサ-3,13-ジシラペンタデカン:
次に、反応混合物を5mLのTHFで希釈し、塩酸水溶液(182mg、5.0mL、1M、10当量、5.0mmol)を添加することによって、シリルアセタールを加水分解した。16時間後、反応混合物を30mLの酢酸エチルで抽出し、30mLの飽和NaHCO溶液洗浄し、MgSO上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。得られた油は、主要成分としてα-エレオステアルアルデヒド(>65m/m%)を含み、H NMRに基づくと、グリセロール(<5m/m%)、ヘキサエチルジシロキサン(<25m/m%)及び桐油の他の脂肪酸成分(<5m/m%)からの微量汚染物質も含んでいた。アルデヒド性プロトンはδ9.33(t,J=1.7Hz,1H)で明確に視認可能であるが、シリル-アセタールのピークは完全に消失し、総転化を示した。オレフィン性Hピーク((ベンゼン-d6)δ6.53(dd,J=14.7,11.2Hz,1H),6.30-6.09(m,3H),5.61(dt,J=14.5,7.1Hz,1H),5.40(dt,J=10.9,7.7Hz,1H))によって示されるように、二重結合は、プロセス全体を通して無傷のままであった。
(9Z,11E,13E)-オクタデカ-9,11,13トリエナール:
例10
ホホバ油の還元
ホホバ油は、ほぼ全体がモノエステル(ワックスエステル)で構成されている。その主要な脂肪酸成分は、1つの二重結合を含有する11個のエイコセン酸であり、主要なアルコール性成分は、11個のエイコサノールである。
オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、icos-11-エン-1-イル icos-11-エノアート(295mg、1当量、0.500mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6[(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(2.23mg、100μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.01当量、5.00μmol)]中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(64.0mg、87.8μL、1.1当量、550μmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。
トリエチル((1-(icos-11-エン-1-イルオキシ)icos-11-エン-1-イル)オキシ)シラン:
次に、反応混合物を5mLのTHFで希釈し、塩酸水溶液(182mg、5.0mL、1M、10当量、5.0mmol)を添加することによって、シリルアセタールを加水分解した。16時間後、反応混合物を30mLの酢酸エチルで抽出し、30mLの飽和NaHCO溶液洗浄し、MgSO上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。得られた油は、主要構成成分としてicos-11-エナール(>55m/m%)を含み、H NMRに基づくと、11-エイコサノール(<40m/m%)及びヘキサエチルジシロキサン(<5m/m%)からの微量汚染物質も含んでいた。アルデヒド性プロトンは、δ9.35(t,J=1.8Hz,1H)で明確に視認可能であるが、シリル-アセタールのピークは、完全に消失し、総転化を示した。オレフィン性Hピーク(ベンゼン-d6)δ5.48(t,J=5.0Hz,2H)によって示されるように、二重結合は、プロセス全体を通して無傷のままであった。
Icos-11-enal:
例11
エチル2,2,2-トリフルオロアセタートの還元
2,2,2-トリフルオロアセトアルデヒドは、医薬化学における重要な合成構成要素である。一方、この化合物の合成及び使用は、その低い沸点(20℃)のため扱いにくい。合成前駆体としてのそのシリルアセタールの使用は、実行可能な代替物になり得る。
シリル-アセタールは、広く入手可能なエチル2,2,2-トリフルオロアセタートから出発して合成することができるが、このエステルの低いルイス塩基性に起因して、F(Fボラン(化合物7)のようなより強いルイス酸が必要とされる。
オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル2,2,2-トリフルオロアセタート(71.0mg、59.5μL、1当量、0.500mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7、項目18)(2.68mg、100μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.01当量、5.00μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(116mg、160μL、2当量、1.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。
生成物:(1-エトキシ-2,2,2-トリフルオロエトキシ)トリエチルシラン(NMR収率90%)
H NMR
例12
γ-ブチロラクトンの還元
ラクトンのラクトールへの選択的還元は、いくつかの重要な医薬中間体の合成中にしばしば遭遇する困難な合成の問題である。これは、γ-ブチロラクトン部分の還元が困難な課題であるプロスタグランジンの合成にも当てはまる。ラクトンの場合の過還元の問題は更に顕著であるため、より弱いルイス酸が必要である。この概念は、γ-ブチロラクトンを高い選択性で還元するために、より弱いルイス酸性度を有するボラン、BrF(Fs)ボラン(化合物5)を使用したこの例で実証される。
オーブン乾燥させた4mLバイアルで、ラクトン、ジヒドロフラン-2(3H)-オン(86mg、76μL、1当量、1.0mmol)を、窒素下で測定し、0.8mlのベンゼン-d6に溶解した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5、項目19)(ベンゼン-d6中4.4mg、0.20mL、0.05M、0.01当量、10μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(0.14g、0.19mL、1.2当量、1.2mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を室温で更に16時間撹拌した。H NMRによって判断したところ、完全な転化が達成され、過還元された副生成物(3,3,10,10-テトラエチル-4,9-ジオキサ-3,10-ジシラドデカン)の量は、最小であった(<12m/m%)。
生成物:トリエチル((テトラヒドロフラン-2-イル)オキシ)シラン(NMR収率86%)
H NMR
例13
メチル3-フェニルプロパノアートの還元
本発明による触媒を使用するメチル3-フェニルプロパノアートエステルのヒドロシリル化のための一般的な方法(スキーム1、表1)
反応は、ニート又は乾燥溶媒を使用して、不活性条件下で実施した。重要なことに、触媒は、少量の水(工業グレードの溶媒)の存在下でさえも、機能することができる。
オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、メチル3-フェニルプロパノアート基質(0.82g、0.79mL、1当量、5.0mmol)を、9mLのabs.トルエン中で測定し、溶解させた。次に、トルエン((2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2、項目16)(23mg、1.0mL、トルエン中0.05M、0.01当量、50μmol))中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(0.64g、0.88mL、1.1当量、5.5mmol)を、反応混合物に滴下した。すぐに、反応が温まり始め、少量の水素ガスの発生が観察される(微量の水/アルコール/カルボン酸から)。NMR又はGC-MSによって判断してエステルの転化が終了するまで、反応物を室温で16時間更に撹拌した。次に、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物トリエチル(1-メトキシ-3-フェニルプロポキシ)シランを得た(1.39g、4.95mmol、収率99%)。
上記方法は、表1に示す他の触媒化合物を使用して適用することができ、必要な変更は当業者の一般知識の範囲内である。
H NMR

13C NMR
例14
エチル4-ブロモブタノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモブタノアート(2.93g、2.15mL、1当量、15.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(6.70mg、300μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、15.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(2.27g、3.1mL、1.3当量、19.5mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(4-ブロモ-1-エトキシブトキシ)トリエチルシランを得た(4.54g、14.6mmol、収率97%)。
H NMR
例15
エチル3-ブロモプロパノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル3-ブロモプロパノアート(3.62g、2.55mL、1当量、20.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(8.94mg、400μL、0.05 Mベンゼン-d6中、0.001当量、20.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(2.56g、3.51mL、1.1当量、22.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(3-ブロモ-1-エトキシプロポキシ)トリエチルシランを得た(6.2g、21mmol、収率99+%)。
H NMR
例16
エチル5-ブロモペンタノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル5-ブロモペンタノアート(4.18g、3.17mL、1当量、20.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(8.94mg、400μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、20.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(2.56g、3.51mL、1.1当量、22.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:((5-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシランを得た(6.5g、20mmol、収率99+%)。
H NMR
例17
エチル6-ブロモヘキサノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル6-ブロモヘキサノアート(3.35g、2.67mL、1当量、15.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(6.70mg、300μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、15.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.92g、2.64mL、1.1当量、16.5mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:((6-ブロモ-1-エトキシヘキシル)オキシ)トリエチルシランを得た(4.9g、14mmol、収率96%)。
H NMR
例18
イソプロピル4-ブロモブタノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、イソプロピル4-ブロモブタノアート(2.09g、1当量、10.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(4.47mg、200μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、10.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.28g、1.76mL、1.1当量、11.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(4-ブロモ-1-イソプロポキシブトキシ)トリエチルシランを得た(2.84g、8.73mmol、収率87%)。
H NMR
例19
エチル2-(2-クロロエトキシ)アセタートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル2-(2-クロロエトキシ)アセタート(1.67g、1当量、10.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(4.47mg、200μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、10.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.28g、1.76mL、1.1当量、11.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(2-(2-クロロエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシランを得た(2.5g、8.8mmol、収率88%)。
H NMR
例20
メチル2-ブロモプロパノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、メチル2-ブロモプロパノアート(1.67g、1.12mL、1当量、10.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(4.47mg、200.0μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、10.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.28g、1.76mL、1.1当量、11.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮し、(2-ブロモ-1-メトキシプロポキシ)トリエチルシランを得た(2.7g、9.5mmol、収率95%)。生成物は、3:1の比の可能なジアステレオマーの混合物である。
H NMR
主要なジアステレオマー:

微量なジアステレオマー:
例21
エチル2-(2-ブロモエトキシ)アセタートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル2-(2-ブロモエトキシ)アセタート(2.11g、1当量、10.0mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(ベンゼン-d6中44.7mg、2.00mL、0.05M、0.01当量、100μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(1.40g、1.92mL、1.2当量、12.0mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(2-(2-ブロモエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシランを得た(3.2g、9.8mmol、収率98%)。
H NMR
例22
エチル4-ブロモ-2-フルオロブタノアートの還元

オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモ-2-フルオロブタノアート(533mg、1当量、2.50mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(11.2mg、500μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.01当量、25.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(349mg、479μL、1.2当量、3.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(4-ブロモ-1-エトキシ-2-フルオロブトキシ)トリエチルシランを得た(720mg、2.19mmol、収率88%)。
H NMR
例23
エチルデカノアートの還元

オーブン乾燥させた500mLフラスコ中でエステル、エチル デカノアート(40.0g、1当量、200mmol)を、窒素下で測定し、200mlの乾燥トルエンに溶解させた。次に、トルエン(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(89.2mg、3.99mL、トルエン中0.05M、0.001当量、200μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(25.5g、35.1mL、1.1当量、220mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:((1-エトキシデシル)オキシ)トリエチルシランを得た(62g、0.20mol、収率98%)
H NMR
例23
エチル4-ブロモペンタノアートの還元

オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモペンタノアート(1.05g、1当量、5.00mmol)を、窒素下で測定した。次に、トルエン(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(2.23mg、100μL、トルエン中0.05M、0.001当量、5.00μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(698mg、958μL、1.2当量、6.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:((4-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシランを得た(1.6g、4.9mmol、収率98%)。
H NMR
例24
エチル4-ブロモ-2,2-ジフルオロブタノアートの還元

オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモ-2,2-ジフルオロブタノアート(578mg、1当量、2.50mmol)を、窒素下で測定した。次に、トルエン(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1)(24.1mg、1.00mL、トルエン中0.05M、0.02当量、50.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(349mg、479μL、1.2当量、3.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、生成物:(4-ブロモ-1-エトキシ-2,2-ジフルオロブトキシ)トリエチルシランを得た(448mg、1.29mmol、収率52%)。
H NMR
例25
エチル4-ブロモ-2-メチルブタノアートの還元

オーブン乾燥させた4mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモ-2-メチルブタノアート(1.05g、1当量、5.00mmol)を、窒素下で測定した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2)(11.2mg、500μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.005当量、25.0μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、トリエチルシラン(698mg、958μL、1.2当量、6.00mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、反応混合物をシリカの短いパッドに通し、ヘキサンで溶出した。濾液を真空中で濃縮して、(4-ブロモ-1-エトキシ-2-メチルブトキシ)トリエチルシランを得た(1.48g、4.55mmol、収率91%)。生成物は、3:2の比の可能なジアステレオマーの混合物である。
H NMR
主要なジアステレオマー:

微量なジアステレオマー:
例26
(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)ボラン(化合物9、項目20参照)の合成
化合物を下記のように調製し、スキーム3、4及び34に示した。
工程a)及び工程b)は、例1と同様である。
工程c)(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)ボラン(化合物9)の合成

スキーム34
50mL三つ口フラスコに還流冷却器及びN入口を取り付け、マグネシウム削りくず(0.95g、2.2当量、39.2mmol)を、ヨウ素中で測定し、ヨウ素で活性化した。次いで、15mLのabs.ジエチルエーテルを添加した後、2-クロロプロパン(3.08g、3.57mL、2.2当量、39.2mmol)を滴下した。溶液を温め、還流し始めた。更なる15mLのジエチルエーテルを添加し、2-クロロプロパンの滴下を継続して還流を維持した。別の250mL二口フラスコ中で、2-ブロモ-1,3-ジフルオロベンゼン(7.56g、4.42mL、2.2当量、39.2mmol)を60mLのabs.ジエチルエーテル中で測定し、これに溶解させた後、これを0℃に冷却した。反応温度を5℃未満に維持しながら、先に調製したグリニャール溶液を、シリンジを介して45分で滴下した。添加完了後、反応混合物を1時間撹拌した。250mLシュレンクフラスコ中で、カリウム(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)トリフルオロボラート(化合物1b)(5.00g、1当量、17.8mmol)を、N下で測定し、10mLのabs.ジエチルエーテルに懸濁し、-78℃に冷却した。温度を-60℃未満に保ちながら、冷却した(-78℃)グリニャール溶液を20分以内にカニューレを介して添加した。反応混合物を、25℃まで温め、更に18時間撹拌した。その後、溶媒を真空中50℃で蒸発させた。次に、60mLのabs.トルエンを添加し、懸濁液を10分間超音波処理した。得られた沈殿を濾別し、2×10mLのabs.トルエンで洗浄した。次いで、合わせた濾液を、真空中70℃で蒸発させると、オフホワイト色固体が得られた。次いで、20mLのヘキサンを添加し、得られた懸濁液を-78℃で濾過して、生成物を白色結晶性粉末として得た(2.92g、7.10mmol、収率40%)。
H NMR

19F NMR

13C NMR
例27
TMDSを用いたエチル4-ブロモブタノアートの代替還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル4-ブロモブタノアート(1.29g、0.95mL、1当量、6.60mmol)を、窒素下で測定し、6.6mlのabs.トルエンに溶解した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5)(2.95mg、132μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、6.60μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS)(532mg、0.70mL、0.6当量、3.96mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、溶媒を蒸発させ、粗生成物を、ヘキサン/酢酸エチル勾配溶出を用いるシリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーを用いて、精製した。クロマトグラフィー後、生成物を含有する画分を真空中で濃縮して、生成物4,10-ビス(3-ブロモプロピル)-6,6,8,8-テトラメチル-3,5,7,9,11-ペンタオキサ-6,8-ジシラトリデカンを得た(1.64g、3.13mmol、収率95%)。
H NMR
例28
TMDSを用いたエチル3-フェニルプロパノアートの還元

オーブン乾燥させた20mLバイアルにおいて、エステル、エチル3-フェニルプロパノアート(1.07g、1当量、6.00mmol)を、窒素下で測定し、6.0mlのabs.トルエンに溶解した。次に、ベンゼン-d6(2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)ボラン(化合物9)(2.47mg、120μL、ベンゼン-d6中0.05M、0.001当量、6.00μmol)中の触媒の溶液を、室温で添加した。次いで、撹拌しながら、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン(TMDS)(467mg、0.62mL、0.58当量、3.48mmol)を、反応混合物に滴下した。反応物を一晩撹拌した。1H NMRによって判断したところ、反応は完全に転化した。翌日、溶媒を蒸発させ、粗生成物を、ヘキサン/酢酸エチル勾配溶出を用いるシリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーを用いて、精製した。クロマトグラフィー後、生成物を含有する画分を真空中で濃縮して、生成物6,6,8,8-テトラメチル-4,10-ジフェネチル-3,5,7,9,11-ペンタオキサ-6,8-ジシラトリデカン(1.15g、2.33mmol、収率78%)を得た。
H NMR
一般的な注記
結果の評価/説明の間、以下の理論的仮定を行うことができる。最初に、アリール環上のオルト置換基は、ホウ素中心へのアクセスを著しく阻害するので、立体因子を考慮に入れるべきである。したがって、サイズ排除の原理が実現され、その本質は、ボランは反応混合物中に存在するルイス塩基性成分と安定な付加物を形成しないが、トリエチルシランは依然としてそれらにアクセスできることである。これは選択性を改善するが、有意な立体的「密集」は、反応性の低下をもたらし得る。別の重要な要因は、ボランのルイス酸性度である。これを増加させると、反応性もあるレベルまで上昇するが、このレベルを超えると、電子求引性置換基は、形成するヒドリド中間体を過度に安定化し、それによってその反応性を低下させる。しかしながら、ボランの反応性を高めると、選択性も低下させる可能性がある。更なる態様は、還元される基質(エステル又はラクトン)の反応性である。反応性基質の場合、本発明の反応性の低い触媒が適切であってよく、逆もまた同様であり得る。特定の基質に対する適切な触媒の選択は、触媒の置換基パターンの「微調整」を必要とする(所望の電子吸引効果を提供する置換基の使用によって、そのルイス酸特性を増加又は減少させる)。理論的選択は、当業者の予想可能な知識に基づいて行うことができ、選択された置換基パターンの成功は、比較的単純な実験によって、すなわち、この分野で作業する当業者に過度の負担をかけることなく、確認され得る。これは、本発明の触媒ファミリーの一般的な使用を可能にする本発明の非常に重要な特徴である。

Claims (15)

  1. 一般式(I)の化合物。

    (式中、
    Bは、ホウ素である;
    A環及びA’環は、互いに独立して、アリール又はヘテロアリール基であり、
    及びR’は、小さな立体的要求を有する基、好ましくはH、D及びFから独立して選択される;
    及びR’は、小さな立体的要求を有する基、好ましくはH、D及びFから独立して選択される;
    各R、R、R、R’、R’及びR’は、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から独立して選択され、前記アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
    C環は、アリール基であり、
    は、小さな立体的要求を有する基、好ましくはH、D及びFから選択される;
    10は、大きな立体的要求を有する基、好ましくはCl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール及びSi(R15基からなる群から選択され、前記アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;R15基は、互いに独立して、以下の範囲:アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基から選択され、前記アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
    、R及びRは、独立して、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から選択され、前記アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されており、
    但し、
    からR、R’からR’及びRからRがFである場合、R10は、ペンタフルオロフェニル基又はメチル基ではない;
    からR、R’からR’及びR~RがHである場合、R10は、フェニルではない;
    からR、R’からR’がFであり、RからRがHである場合、R10は、メチルではない;
    からR、R’、R’、R’、R’、R、R、RがHであり、R’及びRがBrである場合、R10は、Clではない;
    、R、R’及びR’がHであり、R、R、R’及びR’がCFであり、R及びRがFであり、R及びRがHである場合、R10は、Clではない;
    、R、R’及びR’がH、R、R、R2’、R4’、R及びRがCFである場合、R10は、Hではない;
    、R、R、R、R1’2’、R4’及びR5’がF、R3’、R、R、R及びRがHであり、RがClである場合、R10は、2-Br-フェニルではない;
    、R、R、R、R1’2’、R4’及びR5’がF、R3’、R、R、R、R及びRがHである場合、R10は、CFではない)
  2. 一般式(I)の化合物の使用。

    (式中、
    Bは、ホウ素である;
    A環及びA’環は、互いに独立して、アリール又はヘテロアリール基であり、
    及びR’は、小さな立体的要求を有する基、好ましくはH、D及びFから独立して選択される;
    及びR’は、小さな立体的要求を有する基、好ましくはH、D及びFから独立して選択される;
    各R、R、R、R’、R’及びR’は、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から独立して選択され、前記アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
    C環は、アリール基であり、
    は、小さな立体的要求を有する基、好ましくはH、D及びFから選択される;
    10は、大きな立体的要求を有する基、好ましくはCl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール及びSi(R15基からなる群から選択され、前記アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;R15基は、互いに独立して、以下の範囲:アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基から選択され、前記アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
    、R及びRは、独立して、H、D、F、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基からなる群から選択され、前記アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリール及びヘテロアリール基は、場合により置換されている;
    基質は、エステル基質又はラクトン基質中のカルボニル基の部分還元のための触媒として、場合により、非カルボニル共役オレフィン結合、非カルボニル共役アセチレン結合、エーテル、アミド及びハロゲン基からなる群から独立して選択される1つ以上の官能基を含有する)
  3. 前記式(I)の化合物が、一般式(Ia)によって特徴付けられる、

    (式中
    X環及びX’環は、フェニル基である;
    及びR’は、独立して、H、D及びFからなる群から選択される;
    及びR’は、独立して、H、D及びFからなる群から選択される;
    各R、R、R、R’、R’及びR’は、H、D、F、Cl、Br、アルキル、シクロアルキル及びアリール基からなる群から独立して選択され、前記アルキル、シクロアルキル及びアリール基は、場合により置換される;
    Y環は、フェニル基である;
    は、H、D及びFからなる群から選択される;
    10は、Cl、Br、I、SF、アルキル、シクロアルキル及びアリール基からなる群から選択され、前記アルキル、シクロアルキル及びアリール基は、場合により置換されている;
    、R及びRは、H、D、F、Cl、Br、アルキル及びシクロアルキル基からなる群から独立して選択され、前記アルキル及びシクロアルキル基は、場合により置換されている)
    請求項1に記載の化合物又は請求項2に記載の使用。
  4. X環及びX’環は、フェニル基であり、各R、R’、R及びR’は、Fである;及び各R、R、R’、R’及びR’は、H及びFから独立して選択される;
    Y環は、フェニル基であり、Rは、H及びFから選択される;R10は、Cl、Br、メチル及びペンタフルオロフェニル基から選択される;R、R及びRは、独立して、H及びFから選択される、
    請求項3に記載の化合物又は使用。
  5. X及びX’が、ペンタフルオロフェニル、2,3,4,6-テトラフルオロフェニル、2,3,5,6-テトラフルオロフェニル、2,4,6-トリフルオロフェニル、2,3,6-トリフルオロフェニル及び2,6-ジフルオロフェニル基からなる群から独立して選択される、請求項3又は4に記載の化合物又は使用。
  6. Yが、2-クロロ-6-フルオロフェニル、2-ブロモ-6-フルオロフェニル及びパーフルオロ-1,1’-ビフェニル-2-イル基からなる群から選択される、請求項3~5のいずれか一項に記載の化合物又は使用。
  7. 前記一般式(I)の化合物が、以下の化合物:
    (2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1);
    (2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2);
    (2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3);
    (パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4);
    (2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物5);
    (2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6);及び
    (パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物7);
    パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物8)
    からなる群から選択される、請求項3~6のいずれか一項に記載の化合物又は使用。
  8. 前記一般式(I)の化合物が、以下の化合物:
    (2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物1);
    (2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物2);
    (2-ブロモ-6-フルオロフェニル)ビス(パーフルオロフェニル)ボラン(化合物3);
    (パーフルオロ-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)ビス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン(化合物4);及び
    (2-クロロ-6-フルオロフェニル)ビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ボラン(化合物6)
    からなる群から選択される、請求項7に記載の化合物又は使用。
  9. エステル基質又はラクトン基質中のカルボニル基の部分還元によるアルデヒド又はラクトールの調製方法であって、基質が、非カルボニル共役オレフィン結合、非カルボニル共役アセチレン結合、エーテル、アミド及びハロゲン基からなる群から独立して選択される1つ以上の官能基を場合により含有し、前記方法が、以下の工程:
    a)前記エステル又はラクトン基質を、触媒量の先行請求項のいずれか一項に定義される式(I)の化合物の存在下で、シランと反応させて、シリルアセタールを形成させる工程と、
    b)このようにして得られたシリルアセタールを、1つ以上の酸性又はフッ化物含有試薬で、加水分解して、アルデヒド又はラクトールを形成させる工程と、
    c)場合により、得られたアルデヒド又はラクトールを分離し、精製する工程と、
    を含む、方法。
  10. 一般式(II)の化合物。

    (式中、
    Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
    Eは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、mは、2から12の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1から5の整数であり、(CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル若しくはトリフルオロメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1つ以上の置換基で場合により置換されていてもよい;
    11は、トリアルキルシリル又はジアルキルシロキシシリル基であり、前記アルキル部分は、場合により置換されたC1-6アルキル基、好ましくはC1-4アルキル基である;
    12は、場合により置換されたアルキル基、好ましくはC1-6アルキル基、好ましくはC1-3アルキル基である)
  11. Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
    Eは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、mは2から10の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1から3の整数であり、((CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1から3個の置換基で場合により置換されていてもよい;
    11は、トリアルキルシリル又はジアルキルシロキシシリル基であり、アルキル部分は、C1-2アルキル基、好ましくはトリエチルシリル又はジメチルシロキシシリル基である;
    12は、C1-3アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基である、
    請求項10に記載の式(II)の化合物。
  12. 以下の化合物:
    (4-ブロモ-1-エトキシブトキシ)トリエチルシラン(例14)
    (3-ブロモ-1-エトキシプロポキシ)トリエチルシラン(例15)
    ((5-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシラン(例16)
    ((6-ブロモ-1-エトキシヘキシル)オキシ)トリエチルシラン(例17)
    (4-ブロモ-1-イソプロポキシブトキシ)トリエチルシラン(例18)
    (2-(2-クロロエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシラン(例19)
    (2-(2-ブロモエトキシ)-1-エトキシエトキシ)トリエチルシラン(例21)
    (4-ブロモ-1-エトキシ-2-フルオロブトキシ)トリエチルシラン(例22)
    ((4-ブロモ-1-エトキシペンチル)オキシ)トリエチルシラン(例24)
    (4-ブロモ-1-エトキシ-2,2-ジフルオロブトキシ)トリエチルシラン(例25)
    (4-ブロモ-1-エトキシ-2-メチルブトキシ)トリエチルシラン(例26)
    からなる群から選択される、請求項10又は11に記載の式(II)の化合物。
  13. 一般式(III)の化合物。

    (式中、
    Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
    Gは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、式中、mは2~12の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1から5の整数であり、(CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されたアルキル基(好ましくはメチル若しくはトリフルオロメチル基)又は場合により置換されたアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1つ以上の置換基[例えば、1から5、又は1から4、又は1から3、又は1若しくは2つの置換基]で場合により置換されていてもよい;
    13は、場合により置換されたアルキル基、好ましくはC1-36アルキル基、より好ましくはメチル基である;
    14は、場合により置換されたアルキル基、好ましくはC1-6アルキル基、好ましくはC1-3アルキル基である)
  14. Xは、Cl及びBrからなる群から選択されるハロゲンである;
    Gは、(CH又は(CH-O-(CHのいずれかであり、mは2からv10の整数であり、n及びpは、互いに独立して、1から3の整数であり、(CH又は(CH-O-(CHのメチレン基のいずれか1つは、ハロゲン、場合により置換されていてもよいアルキル基(好ましくはメチル基)又は場合により置換されていてもよいアルコキシ基(好ましくはメトキシ基)からなる群から互いに独立して選択される1~3個の置換基[例えば、1個又は2個の置換基]で場合により置換されていてもよい;
    13は、C1-3アルキル基、好ましくはメチル基である;
    14は、C1-3アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基である、
    請求項13に記載の式(III)の化合物。
  15. 4,10-ビス(3-ブロモプロピル)-6,6,8,8-テトラメチル-3,5,7,9,11-ペンタオキサ-6,8-ジシラトリデカン(例27)である、請求項13又は14に記載の式(III)の化合物。
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